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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
유정수 (울산대학교 조선해양공학부) 백경민 (한국표준과학연구원 유동음향센터) 이종화 ([주]나루 이엠에스)
저널정보
한국음향학회 한국음향학회지 한국음향학회지 제35권 제6호
발행연도
2016.1
수록면
480 - 490 (11page)

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풍력터빈의 대형화와 경량화에 따라 풍력터빈에 작용하는 동하중에 의한 진동 응답이 크게 발생할 수 있다. 특히 공진에서는 큰 진동 응답이 발생하므로 설계 시 정확한 고유진동수의 예측이 요구된다. 이를 위해 풍력터빈 지지구조와 지반에 대한 연성해석이 요구되는데, 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법이 주로 이용된다. 그러나 유한요소 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 제약이 따른다. 반면, 지반을 선형화한 이론 해석은 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용한 도구가 될 수 있다. 본 논문에서는 이론 해석을 이용해 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성 범위 이내에 있다고 단순화하여 파일은 보로, 지반은 연속체로 모델링하였다. 본 연속체 모델을 이용해 파일 상단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 파일의 세장비에 따른 영향계수를 도출하였다. 그리고 이를 유한요소해석을 기반으로 한 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 평가하였다. 이를 통해 연속체 모델의 해석은 세장비가 큰 파일에 대해서는 유효한 반면 약 3 이하의 낮은 세장비를 가지는 파일에서는 신뢰성이 떨어짐을 확인하였다.
#파일-지반 연성 해석 #연속체 모델 #영향계수

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L. B. Ibsen / 2006 / Prototype bucket foundation for wind turbines - natrual frequency estimation google schola D. Basu / 2007 / Elastic analysis of laterally loaded piles in multilayered soil / Geomech. Geoeng. Int. J 2:183~196 google schola D. Basu / 2008 / Analysis of laterally loaded piles in multilayered soil de google schola H. G. Poulus / 1971 / Behavior of laterally loaded piles I. Single piles / J. Soil Mech. Found. Div 97:733~751 google schola J. P. Carter / 1992 / Analysis of laterally loaded shafts in rock / J. Geotech. Eng 118:839~855 google schola

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