본 연구는 동하중의 영향을 받는 구조물의 효율적인 구조 해석 및 최적화 수행을 위해 임계 시간의 동하중을 등가 정하중으로 변환하는 방법을 제안한다. 동하중을 등가 정하중으로 변환하기 위해서는 적절한 자유도 선정이 중요하다. 그러나, 기존 방법에서는 자유도의 선정이 임의로 이루어져서 몇 개의 자유도에 과도한 정하중이 부과되거나, 구조물의 거동에 영향력이 없는 자유도들이 선정됨으로써 신뢰성이 떨어지는 결과를 제공하기도 한다. 본 연구에서는 2단계 축소기법과의 연동을 통해 중요 자유도를 선정하고, 선정된 자유도에 등가 정하중을 부과하는 방법을 제안하다. 주자유도는 구조물의 거동에 지배적인 영향력을 갖고 있으며, 손상 탐지나 시스템 검증에서도 중요한 의미를 갖는 자유도이다. 수치예제를 통해 선정된 자유도에 등가 정하중을 분포시킨 후 동하중하의 시간 응답과 비교하여 그 신뢰성을 확인한다.

The systematic method to construct equivalent static load from a given dynamic load is proposed in the present study. Previously reported works to construct equivalent static load were based on ad hoc methods. Due to improper selection of loading position, they may results in unreliable structural design. The present study proposes the employment of primary degrees of freedom for imposing the equivalent static loads. The degrees of freedom are selected by two-level condensation scheme with reliability and efficiency. In several numerical examples, the efficiency and reliability of the proposed scheme is verified by comparison displacement for equivalent static loading and dynamic loading at the critical time.

• 김현기(현대중공업 기술개발본부 구조연구실) | Kim, Hyun-Gi
• 조맹효(서울대학교 기계항공공학부 부교수) | Cho, Maeng-Hyo