Seismic Fragility Test of Simplified Electrical Cabinets with Cast-in-Place Anchors Considering Concrete Cracks and Multi-Bay Installation Conditions
원자력발전소에 설치되는 안전관련 기기는 높은 수준의 내진성능을 확보하여야 한다. 본 연구에서는 대표적인 안전관련 기기 인 전기 캐비닛을 대상으로, 열반(multi-bay) 구성 및 콘크리트 기초 열화와 같은 실제 설치 조건을 고려하여 내진성능을 평가하였다. 실제 현장에서는 전기 캐비닛이 열반 형태로 설치되는 경우가 많으며, 지지부 열화의 대표적 형태로 앵커 위치에서의 콘크리트 균열이 자주 발견된다. 이러한 조건을 반영하기 위하여, 앵커 위치에 균열 폭 0.5 mm 및 1.0 mm를 모사한 균열 기초와 건전한 기초를 대상 으로 실험체를 제작하였다. 실험체는 단순화한 전기 캐비닛 모델로서 단독(single-bay) 및 2기 열반(two-bay) 구성을 적용하였으며, 선설치 앵커로 고정 후 진동대를 이용한 한계상태 내진성능 실험을 수행하였다. 실험 결과, 균열이 없는 조건에서는 2기 열반 구성이 단독 구성보다 높은 내진성능을 보였다. 그러나 균열 조건에서는 2기 열반 구성에서 내진성능이 저하되는 경향이 나타난 반면, 단독 구성은 유의미한 성능 저하가 관찰되지 않았다.
Safety-related equipment in nuclear power plants must exhibit high seismic resilience. This study investigates the seismic performance of electrical cabinets—representative of such equipment considering realistic installation conditions, namely multi-bay configurations and degradation of concrete foundations. In practice, electrical cabinets are frequently installed in coupled arrangements, and cracks in concrete foundations are a common form of support deterioration. To replicate these conditions, experimental specimens were prepared using sound concrete foundations and foundations with simulated cracks of 0.5 and 1.0 mm at the anchor locations. Simplified electrical cabinet models, configured as single-bay and two-bay units, were anchored with cast-in-place anchors. Seismic fragility was evaluated through shake table testing. The results indicate that, under uncracked conditions, the two-bay configuration demonstrated higher seismic capacity than the single-bay configuration. However, in cracked conditions, the seismic performance of the two-bay configuration decreased noticeably, whereas the single-bay configuration showed no significant reduction.