고층 건축물의 내풍설계 시 다차모드 해석의 수행이 필요하다. 고층건축물의 다차모드 해석을 위해서 풍압적분법과 1차모드 해석을 수행하였으며, 풍압적분법을 활용하여 층별 시간이력 전도모멘트를 산출하였다. 층별 전도모멘트를 산출하기 위해 풍압적분법을 활용하였고, 그 방법으로 임의의 층까지의 누적 풍력데이터로부터 층별 시간이력의 전도모멘트를 산출하였다. 풍응답변위는 각 층별 전도모멘트로부터 1차 모드 해석을 수행하여 평가하였다. 본 연구 결과의 그 유효성을 높이기 위해, 건축물 전체에 작용하는 풍력데이터에 의해 얻어진 풍응답 결과와 비교하였다. 두 연구 결과는 유사한 것으로 나타났다.

현행의 비정형 건축물과 고층 건축물의 풍하중 평가방법은 건축물의 진동모드로 선형모드를 사용하고, 1자유도 해석을 수행하기 때문에 고차모드 및 다자유도 해석에는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 개발된 방법은 풍압적분법이다. 풍압적분법은 층별 풍력을 산출하는 방법으로 비정형 및 다자유도 해석을 가능하게 한다. 하지만 풍압적분법에 의해 다자유도 해석을 수행할 경우 그 유효성을 직접적으로 검증할 수 있는 방법이 없다. 따라서 선행연구에서는 풍압적분법의 유효성을 검증하기 위해 건축물의 진동모드로 선형모드를 선택하여 하나의 풍향에 대한 풍압적분법과 기존의 풍동실험방법(풍력실험, 공력진동실험)에 의해 산출된 풍응답을 비교하였고, 그 결과 각 실험에 의한 풍응답이 모두 유사하게 나타났다. 선행연구결과는 하나의 풍향에 대한 결과이므로, 본 연구에서는 풍압적분법의 적용성을 높이기 위해 풍향변화에 따른 풍압적분법의 유효성 검증연구를 수행하였다. 그 검증대상은 풍력실험에 의해 산출된 풍응답과 비교하였다.

바람에 의한 초고층 건축물의 거동은 매우 복잡하기 때문에 구조체에 대한 풍하중의 설계는 매우 어렵다. 현재 사용되고 있는 풍하중 산출방법은 풍동실험에 의존하고 있으며, 1차 탄성거동을 전제로 행해지고 있다. 가장 불리한 조건인 1차 모드로 가정하는 것은 다소 과대설계가 되어 안전하지만, 비경제적이다. 따라서 초고층 건축물에 작용하는 풍하중은 다차 모드 해석에 의해 산출하는 것이 안전성과 경제성을 동시에 확보할 수 있는 방법일 것이라 판단된다. 다차 모드를 고려한 풍하중의 산정은 풍압적분법(Pressure Integral Method)을 응용하면 가능하다. 본 연구는 풍압적분법(Pressure Integral Method)의 유효성을 검증하는 것이 목적이며, 공력진동실험에 의한 풍응답 해석결과와 비교하여 그 유효성을 검증하였다.

이 연구의 목적은 풍압적분법의 유효성을 검증하는 것이다. 기존의 풍하중 산정은 풍력실험을 통해 얻어진 시계열 풍력데이터에 대해 스펙트럼모드해석법을 수행하여 평가하는 방법에 주로 의존하였다. 이 방법은 건축물의 진동모드로 선형모드를 사용하기 때문에 비정형적인 건축물의 풍하중해석이나 다자유도해석에는 한계가 있다. 풍압적분법은 다자유도해석 및 비정형적인 건축물의 풍하중을 보다 정확히 산정할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 풍압적분법에 의해 평가한 풍하중과 풍력실험결과에 의해 평가한 풍하중을 비교하였다. 그 결과 두 방법에 의해 평가한 풍하중은 매우 유사한 것으로 나타났다. 풍압적분법은 복잡한 형상을 가진 건축물에 대한 풍하중을 평가할 경우 풍력실험을 대체할 수 있다는 유효한 수단으로 사용할 수 있다.