간행물
한국풍공학회지 KCI 등재 Journal of the Wind Engineering Institute of Korea
- 발행기관 한국풍공학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 1226-7872 (Print)2713-9514 (Online)
- 수록기간 1997 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 531DDC 624
권호리스트/논문검색
제10권 제2호 (2006년 12월) 13건
기술기사
2.
2006.12
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3.
2006.12
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4.
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학회기사
5.
2006.12
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6.
2006.12
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사장케이블은 감쇠비가 매우 작기 때문에 풍하중과 활하중에 의한 진동에 매우 민감하다. 이에 따라 사장교의 안정성과 사용성에 있어서 케이블의 진동제어가 중요한 문제로 대두되어왔다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 공기역학적 방법이 소극적으로 사용되어 왔으나, 최근 감쇠기를 설치함으로써 케이블의 진동을 효과적으로 제어할 수 있다는 연구 결과들이 발표되었다. 특히 스마트 감쇠 장치는 수동 감쇠기보다 우수한 효과를 발휘하면서 능동 제어 장치의 단점을 보완하여 케이블의 진동제어에 매우 효율적이다. 본 논문에서는 실험을 통하여 이러한 스마트 감쇠 장치를 케이블에 설치하였을 때의 감쇠 성능을 비교 분석하였다. 44.7 m 규모의 사장 케이블에 스마트 감쇠 시스템을 구축하고, 그 성능을 평가 하였다. 스마트 감쇠 시스템은 계측기를 통하여 케이블의 거동을 인식하고 제어 알고리즘에 따라 반능동 MR 감쇠기를 제어하여 케이블의 진동을 억제하게 된다. 실험 결과에 따르면, 스마트 감쇠 시스템에 의 한 케이블 제진 성능이 수동 제어 시스템의 감쇠 성능에 비해 조금 우수하였다.
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7.
2006.12
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π형 단면은 장대교량에서 경제적인 대안으로서 보강거더의 단면형상으로 채택되고 있지만, 동적 내풍안정성에는 취약한 면을 보이고 있다. 본 연구에서는 π형 단면의 동적 내풍안정성을 향상시킬 방안으로 공기역학적 제진장치중 extensioner를 사용하여 비틀림 플러터 풍속의 향상을 도모하고, 가장 효과적인 extensioner의 단면비를 제안하고자 한다. 따라서 플러터를 발생시키기 위해서 등류조건에서만 실험을 실시하였으며, 변장비 B/D=7.7~12.5를 가지는 총 6가지 기본단면에 9가지의 형상비를 갖는 extensioner를 모형으로 제작하여 실험을 실시하였다. 실험결과 변장비 B/D=7.7에서 가장 낮은 플러터 발생풍속을 보였으며, extensioner최적의 단면비는 α=30o~40o, a/b=0.59~0.84일때 β=12.8o~25o, b/ B=0.08~0.12일 때 효과가 우수하였다.
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8.
2006.12
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본 연구에서는 풍속이 증가함에 따라 영각이 변하는 점을 반영하여 교량 플러터에 대한 안정성을 판정할 수 있는 합리적인 기준을 제시하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 국내외의 교량에서 실측 자료와 풍속 스펙트럼을 이용하여 구한 영각과 풍속의 관계로부터 풍속 별로 일정한 안전율을 확보할 수 있는 새로운 플러터 안정성 판단 기준을 제시하였다. 제시한 기준은 플러터 발생 풍속이 영각 ±2.5 도 이내에서 한계풍속 이상보다 커야 하며, ±2.5~±5도 사이에서는 영각에 따라 풍속을 한계풍속의 30% 까지 감소시킬 수 있도록 하였다.
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9.
2006.12
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이 논문에서는 재료의 비선형성의 고려여부가 PSC 교량의 풍하중 거동을 예측하는 데 미치는 영향을 검토하였고, 부가적으로 기하학적 비선형성이 풍하중 거동을 예측하는 데 미치는 영향도 검토하였다. PSC 교량의 정적거동해석을 위해 재료의 비선형성과 기하학적 비선형성 및 재료의 시간의존적 특성의 영향을 모두 고려하였으며, 재료의 비선형성으로는 콘크리트의 인장균열과 콘크리트, 보강철근, PS 강재 및 케이블의 비선형 응력-변형률 관계와 하중반전(load reversal)을 고려하였다. 재료의 비선형성과 기하학적 비선형성의 고려여부를 조합하여 직선 PSC 거더교와 직선 PSC 사장교 및 곡선 PSC 사장교 의 풍하중 거동을 해석한 후 각각의 영향을 비교하였다. 재료의 비선형성과 기하학적 비선형성을 모두 고려하여 해석한 경우에, 상판이 연결되기 직전 단계에서는 직선 PSC 사장교와 곡선 PSC 사장교에서 풍하중에 의한 처짐이 크게 증가하고, 시공완료 직후에 구조물의 자중과 활하중 및 풍하중에 의해 직선 PSC 사장교의 주경간에서 균열이 발생함을 확인하였다. 따라서 PSC 사장교의 풍하중 거동을 정확히 예측하기 위해서는 통상적으로 고려하는 기하학적 비선형성에 더하여 재료의 비선형성을 가능한 정확히 고려한 해석이 필요함을 알 수 있었다.
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10.
2006.12
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본 연구에서는 bluff body의 공기역학적 진동현상들에 대한 칼만와류(Karman vortex)의 간섭 현상를 이해하기 위해서 구조적 기본단면인 사각단면(B/D=0.3~15)을 대상으로 정적공기력계수와 플러터계수를 일련의 정적실험과 강제가진실험을 통하여 구하였다. 실험에서는 splitter plate를 단면 후류부에 삽입함으로써 칼만와류의 방출을 억제, 칼만와류로부터 간섭받지 않는 상태의 주위유동 특성을 파악할 수 있었다. 또한 splitter Plate의 유무에 따른 실험결과의 비교연구는 이전에 발표된 다른 연구결과들과 잘 일치했으며 특히 갤로핑현상과 관련된 준정상이론에 근거한 dCL/dα의 변화와 H1 *의 변화를 중심으로 bluff body 주위의 흐름내에서 칼만와류의 간섭을 파악하였다. 결론적으로 B/D=3,4 단면에서 시간평균 적으로 단면 측면에 재부착하던 흐름이 splitter plate의 삽입으로 칼만와류의 방출을 억제하면 전연에서 박리한 흐름이 재부착하지 않음으로써 갤로핑현상이 관찰되었다. 즉 칼만와류의 억제는 전단박리층의 곡율을 늘임으로써 재부착점을 연장시키는 것으로 판단된다.
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11.
2006.12
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현수교의 주경간장이 길어지면 교축직각 풍하중에 의해 현수교 보강거더의 횡방향 처짐이 크게 발생한다. 이 구조거동으로 각 행어로프의 보강거더 정착부에서 로프에 꺾임이 발생하고 이에 상응하는 응력이 로프에 발생하게 된다. 특히, 교량 중앙에 있는 짧은 행어로프의 응력이 크게 발생하여 유니버셜 죠인트 등의 고가의 특수장치를 부가해야 하는 등의 유지관리의 효율이 저하된다. 따라서 현수교 계획시 에 주케이블과 보강형의 상대변위를 최소화 하여 행어로프의 꺽임량을 적게하면, 경제적이고 유지관리가 편리한 현수교 행어로프의 계획을 할 수 있다. 이 논문에서는 새그별 센터스테이의 형식을 달리하여 최적의 행어로프 계획을 확인하는 것을 목표로 한다. 연구결과로 새그비가 작고 센트럴락이 설치되는 경우가 가장 합리적인 행어로프 계획임을 알수 있었다.
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12.
2006.12
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본 연구는 고층건축물의 비틀림방향 응답을 평가하기 위하여 필요한 변동비틀림모멘트계수와 변동비틀림모멘트의 파워스펙트럼밀도의 특성을 확인하는데 목적이 있다. 이러한 특성들을 평가하기 위하여, 다양한 형상비와 변장비를 가진 52개 형상의 공탄성 각주형 모형을 제작한 후 노풍도를 다양하게 변화시켜 풍동실험을 실시하였다. 본 논문에서는 비틀림방향의 변동풍력의 특성을 간단히 설명하였다. 그리 고 그 결과는 대부분 건물의 형상비와 변장비에 의하여 분석되었다.
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13.
2006.12
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본 논문에서는 풍동실험을 수행하여 3차원 산악지형에서의 풍속할증현상을 정량적으로 평가하고자 한다. 풍동실험을 수행하기 위하여 건축구조설계기준에서 분류하고 있는 기울기에 준하여 다음의 5.71o, 11.31o, 16.70o, 21.80o, 26.57o 의 각각 다른 경사를 가진 5가지 산악지형모형을 제작하였다. 풍동실험결과 다양한 위치에서의 풍속할증계수를 산정할 수 있었다. 풍동실험결과를 바탕으로 풍속할증영역을 산정해 보면 수평거리의 영역은 산의 전지역, 수직거리의 영역은 산의 높이의 3.5배로 산정하였다. KBC(2005)의 풍속할증계수와 실험으로 얻은 풍속할증계수의 최대값을 비교한 결과 5.71o의 경사에서 실험값이 30%정도 크게 평가되었다. 실험결과를 바탕으로 산정한 풍속할증영역은 수평거리의 경우 5.71o~16.70o의 경사에서 KBC(2005)의 풍속할증적용범위를 넘어섰고, 수직거리의 경우 5.71o를 제외 한 나머지 경사에서 KBC(2005)의 풍속할증적용범위를 넘는 것으로 확인되었다.
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