이 논문에서는 보행교의 진동 사용성 평가에 있어서 보행자의 이동 질량 관성 효과의 고려 여부, 보행 패턴 등을 고려한 보행 시나 리오 등에 따른 해석 결과를 제시하고, 그에 따라 보행교 설계 단계에서 동적 유한요소 해석을 통한 진동 사용성 평가에 있어 적절한 해석 방법과 유의점을 제안한다. 지간 40m의 강합성 박스 단면을 갖는 단경간 단순교 형식의 보행교에 대하여 보행자 밀도, 보행 속 도, 임의 보행, 동기화 보행 등을 고려한 보행 시나리오에 대한 가속도 응답을 분석한다. 해석 결과 고정 질량 해석 방법은 임의 보행 시 나리오 해석에서 이동 질량 해석과 큰 차이를 보이지 않으며 진동 사용성 평가시에는 더 넓은 진동수 대역을 가진할 수 있는 임의 보행 시나리오를 고려하는 것이 바람직할 수 있음을 보였다.

Recently, with development of city traffic network planning, there are various effects with living space from vibration of railway. But, study which about effect from vertical vibration in floor slab in nearing structure is lack in nowadays. This thesis have analysed result from acceleration response per distance as well as proceed with serviceability evaluation and extracted natural frequency from measuring vibration of railway using mobile phone application which is oriented for building which have distances about 5m to 22m from railway.

최근 구조물의 사용성이 설계시 중요한 항목으로 대두되면서 구조물의 안전성 뿐만 아니라, 구조물 내 거주자 및 고가의 장비에도 영향을 주는 기계진동을 저감시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기계진동은 기초의 질량과 가진 질량의 비로 나타낼 수 있는 질량비에 의존하게 되는데, 이러한 질량비는 사용성 기준에서 제시한 구조물의 가속도 허용치 내에서 결정할 수 있다. 본 논문에서는 진동 사용성에 대한 문제를 해결하기 위해 수치적인 접근과 실제 구조물의 적용성을 검증하고, 대형 진동대 장비가 설치된 시설에 적용하여 실험한 해석적 연구를 바탕으로 인체진동특성에 대한 사용성을 평가함과 동시에 최적의 질량비를 확인하였다. 단자유도로 수치해석한 결과값은 실제 구조물을 유한요소 해석한 결과와 잘 부합하여 Spring-Damper Model로 이상화하는 것이 유효한 것으로 판단되었다. 또한 ISO 2631 기준에서 제시한 사용성 한계인 0.8 m/sec^2과 비교한 결과, 실제 구조물의 자중을 고려한 진동대와 콘크리트 기초의 최적 질량비는 0.013이하여야 함을 확인하였고, 예제 실험 시설은 진동실험에 대해 적정질량비를 가지고 있음을 확인하였다.

본 논문은 현재 국내에 제정되어 있지 않은 건축물의 진동사용성 평가기준을 위한 기초자료를 확보하기 위해 초고층 건축물이 1차모드가 지배적이라는 가정하에 먼저 진동대를 이용한 허용가속도 체험실험을 실시하였다. ‘건축물의 용도’를 고려하여 허용가속도 체험실험 결과에 따른 허용가속도추세선을 이용해 주거용 건축물과 사무용 건축물로 분류하였다. 또한 국외의 기준중주거용 건축물과 사무용 건축물로 분류하여 진동사용성 평가를 하고 있는 ‘NBCC 2005’그리고 ‘ISO 10137’과 비교 및 분석하여 국내에 적합한 진동사용성 평가기준안을 제안하였다.

철골조 고층건물을 대상으로 풍응답계측을 실시하여, 감쇠율과 고유진동수의 진폭의존성을 검토하였다. 진폭의존성의 검토를 위하여 RD법을 사용하였다. RD법에 의한 진동특성을 하프파워법에 의한 진동특성과 비교하여 두 방법 사이의 상관관계를 분석하였다. 또한 일본, 캐나다기준에 의한 강풍시의 사용성평가를 통하여 두 가지 방법의 적용성을 검토하였다. RD법에 의하여 감쇠율의 진폭의존성을 확인하였으며, 고유진동수의 진폭의존성은 공학적인 의미에서 상대적으로 매우 작은 것을 확인하였다. 또한 계측건물은 사용성을 만족하였으며, 일본기준이 캐나다기준보다 더욱 엄격함을 확인하였다.

본 논문에서는 세계적으로 널리 사용되어지고 있는 초고층 건축물의 진동사용성 평가기준이 검토되었다. 초고층 건축물의 진동에 대한 사용성 평가기준은 바람에 의한 초고층 건축물의 가속도 응답의 크기로 나타내는 것이 일반적이다. 건축물의 가속도의 응답의 크기를 산정함에 있어서 두 가지의 서로 다 른 척도, 즉 최대가속도 또는 RMS가속도를 각 기준에서 채택하고 있는데 이에 대한 상이점을 토의하고 각 국의 진동사용성 평가기준을 고찰함으로써 우리나라에는 어떤 진동사용성 평가기준이 적합한가에 대한 논의를 시작하고자 하였다. 그리고 건축물의 각기 다른 응답을 조사하여 최대가속도와 RMS가속도와 관계를 면밀히 검토하고 각각에 대해 기술적인 논거를 기술하였다.

본 연구에서는 주요 각국 사용성 평가기준을 검토하여 건축물의 사용성 평가를 위한 합리적인 접근방법을 고찰하였다. 그리고 우리나라 인천지역의 풍기후 특징을 분석하여 우리나라에 적합한 사용성 평가방법을 제시하였다. 건축물의 사용성을 합리적으로 평가하기 위해서 가장 중요한 사항은 사용성을 위한 평가시간과 재현기간의 결정이다. 본 연구의 결과로부터 인천의 풍기후에 적합한 사용성 평가방법은 평가시간을 10분, 재현기간을 1년으로 결정하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 우리나라 사용성 평가기준의 제정에 기초적인 자료로 사용될 것으로 판단된다.

The marine structures vibrate due to waves, current and wind load. Therefore, the marine structures is needed to evaluate the vibration usability for health and comfort of the user. In this paper, the vibration usability evaluation applying to the ISO 2631-2 and ISO 6954 standard was performed and discussed.

현재 교량구조물의 진동과 관련된 규정이나 시방지침이 미비한 상태여서 장경간 교량설계시 진동사용성에 대한 검토가 전혀수행되지 않고 있다. 본 연구는 교량의 진동사용성 평가를 위해 Meister진동감각곡선을 이용하여 동일한 지간 및 도로폭을 가진 단경간 형식별 교량에 대해 해석적인 방법으로 평가를 실시하고자 한다. 구조해석 프로그램 MIDAS를 사용하여 각 교량의거더는 프레임 요소로 하고 슬래브는 판요소로 모델링하여 설계 차량의 이동하중을 적용하여 시간이력해석을 수행하였다. 시간이력해석에 의한 처짐 및 가속도 진폭을 Meister의 진동감각곡선을 이용하여 교량형식별 진동사용성을 비교 평가함으로써 장경간 교량의 설계단계에서 진동사용성을 검토할 수 있는 해석적 프로세스를 제시하였고 적절한 방법임을 확인하였다.

본 논문에서는 비부착식 진동측정기법에 의한 공용중 교량의 진동사용성을 평가하고자 레이저 진동측정장치를 이용하여 진동사용성 평가 실험을 하였으며, 그 결과를 가속도계 및 처짐계를 사용하여 얻은 결과와 비교 분석 하였다. 레이저 진동측정장치의 측정에 대한 정확도는 실교량의 고유진동수를 측정하고, 이를 가속도계로 구한 값과 비교함으로서 검증하였다. 진동사용성 평가 실험 및 비교 분석 결과에 의하면, 측정속도의 수치미분을 통하여 가속도를 추정하고, 가속도 진폭에 대한 Reiher-Meister 진동사용성 평가기준을 이용함으로써 공용중 교량의 진동사용성을 평가할 수 있으며, 추정된 변위 진폭에 대한 경우 측정속도의 시간영역 수치적분 과정에서 발생된 오차로 인해 실제 측정된 변위 진폭에 대한 진동사용성 등급과는 다른 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 PC 부재인 와플형상을 갖는 슬래브와 더블티형 슬래브에 대하여 보행 및 발뒤꿈치 가진등의 수직진동 하중을 대한 실험과 해석을 수행하여, 각각의 사용성을 비교 검토하였다. 수직진동하중에 대한 실험은 와플형 및 더블티형 슬래브가 모두 시공된 하남시에 위치한 상업시설을 대상으로 수행하였다. 실험결과에 대한 사용성 검토는 국제표준화기구의 ISO 2631-2와 일본건축학회의 건축물의 진동에 관한 거주성능 평가지침·동해설에서 제시한 기준을 바탕으로 평가하였다. 실험결과, 와플형 및 더블티형 슬래브 모두 각 기준에 제시된 상업시설 바닥진동 제한범위에 만족하는 것으로 나타나 사용성이 우수한 것으로 나타났으나, 최대가속도 응답은 와플형 슬래브가 더블티형 슬래브보다 낮게 발생하였다.