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NTIS 바로가기한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, v.13 no.5 = no.69, 2009년, pp.31 - 40
배정주 (한국시설안전공단) , 김호승 (동국대학교 토목환경공학과) , 김용곤 (한경대학교 안전공학과) , 이지호 (동국대학교 토목환경공학과)
In this paper, a trial-error based method is presented to calibrate added mass models through numerical iterations minimizing the difference between the measured frequency data and its numerical simulation result for a dam floodgate. Earthquake analysis of the real floodgate for which the on-site ha...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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본 논문에서 최근 한반도의 기후변화로 중요성이 부각되는 댐 수문의 내진안전성 평가를 위한 정확한 부가질량 보정법과 이의 영향을 고찰하기 위해, 현장 강제 진동실험에서 측정된 수문의 고유진동수를 수치 시뮬레이션을 통해 얻은 대응 값과 비교하는 과정을 반복하여 수문의 부가질량을 보정하는 방법을 사용한 결과는 어떠한가? | 본 논문에서는 현장 강제 진동실험에서 측정된 수문의 고유진동수를 수치 시뮬레이션을 통해 얻은 대응 값과 비교하는 과정을 반복하여 수문의 부가질량을 보정하는 방법을 사용하였다. 이러한 실측자료 기반의 반실험적 보정법을 실제 수문에 적용하여 부가질량을 계산한 결과, 기존의 Westergaard 식으로부터 계산된 부가질량보다 27.2% 작다는 것을 알 수 있었으며, 이는 Westergaard 식이 수문과 같은 비교적 유연한 구조물에 대해서는 실제보다 과도한 부가질량을 산정한다는 것을 보여준다. 또한 보정된 부가질량이 수문의 내진성능평가에 미치는 영향을 평가하기 위하여 현장 강제진동실험이 행해진 수문을 대상으로 지진해석을 수행하였으며, Westergaard 부가질량을 사용한 수문의 수치모형이 실측자료로 보정된 부가질량을 사용한 경우보다 최대 지진력에서 10.6%, 최대 변 위에서 13.8% 큰 값을 산출하는 결과를 보여주었다. | |
Westergaard 식의 장점은 무엇인가? | 전자의 경우 상당한 해석 시간을 요구하며, 복잡한 구조물 형상 및 경계조건에 대하여는 결과의 신뢰도가 검증되지 못한 상태이다. Westergaard 식은 상대적으로 간편하게 동수압을 산정할 수 있다는 장점이 있으나 평면의 강체 구조물의 운동으로부터 유도되어 경사면에 대해서는 부가질량을 과다하게 계산한다.(9) 수문의 수평방향은 직선이고 상하방향의 곡면도 다수의 경사면으로 근사화하면 이에 작용하는 동수압의 분포를 Westergaard 식 또는 경사면에 대한 Zangar 식(9)과 같이 포물선식으로 가정하는 것이 합리적이며, 이를 동수압 분포 곡선의 형상기초함수로 사용할 수 있다. | |
댐의 수문이 동수압 특성이 강체로 가정되는 콘크리트 댐체와 다른 이유는 무엇인가? | 특히 우리나라의 경우 이의 내진성능평가에 대한 명확한 규정이 없으며, 일반적인 댐의 평가방법을 차용하여 수문을 강체로 가정하고 경계조건을 단순화한 Westergaard 식(2)의 부가질량을 사용하고 있다. 그러나 댐의 수문은 수직에 가까운 평면 형상의 콘크리트 댐체와 달리 강재 판과 수평 및 수직 보강재, 암(Arm)으로 구성된 비교적 복잡한, 그리고 곡면 형상의 강재 구조물이며 댐체에 비하여 유연성이 높기 때문에 동수압 특성이 강체로 가정되는 콘크리트 댐체와는 다른 것으로 알려져 있다.(3) |
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