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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
황재승 (전남대학교)
저널정보
대한건축학회지회연합회 대한건축학회연합논문집 대한건축학회연합논문집 제20권 제1호
발행연도
2018.1
수록면
157 - 163 (7page)

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스펙트럼 모드해석에 기반한 풍방향 동적해석법은 1960년대에 정립된 이후, 이론적인 식에 의해서 응답을 평가할 수 있는 장점 때문에 세계 많은 나라에서 풍하중 기준으로 사용되고 있다. 이론식은 변동풍속 스펙트럼으로부터 모달풍하중 스펙트럼을 유도하고 스펙트럼해석에 의한 변동응답을 이용하여 구조물의 내풍성능을 평가할 수 있었다. 모달 풍하중 스펙트럼은 이론적 전개를 용이하게 하기 위하여 풍력계수, 난류강도, 코-코히어런스 등과 같은 바람의 성상을 단순화하여 유도된 것으로 그에 대한 타당성을 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 대기 경계층 풍동에서 공탄성 실험을 수행하고 하중 추정법을 이용하여 풍방향 동적하중을 구하였으며, 이를 이론적인 모달 풍하중 스펙트럼과 비교하였다. 공탄성 실험으로부터 계측된 가속도 응답에 상태공간 모드분해법을 적용하여 모달응답을 구하고 그로부터 풍방향 모달하중을 역추정하고 이론적 모달풍하중과 비교하여 그 특성을 분석하였다. 특히 풍속스펙트럼으로부터 모달 풍하중스펙트럼으로의 변환과정에서 요구되는 공력어드미턴스의 특성을 이론적 어드미턴스와 비교분석하였다. 분석결과 추정된 풍방향 동적하중 스펙트럼은 최상층 풍속에 따라 이론적 풍하중 스펙트럼의 크기가 다소 다르게 반영되어 나타났으나 진동수 특성은 매우 유사한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구기법과 과정을 자연풍을 받는 구조물의 실계측 응답에 적용하면 자연환경상태의 풍하중을 분석하고 그에 기반하여 풍하중 모델을 정립하는데 활용 가능할 것으로 사료된다.

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