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ETABS 2015를 활용한 성능기반 내진설계 및 제3자 검증의 필요성
Performance-Based Seismic Design Using ETABS 2015 and Peer Review Process 원문보기

전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea, v.29 no.1, 2016년, pp.35 - 39  

강현구 (서울대학교 건축학과) ,  정승용 (서울대학교 건축학과)

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문제 정의

  • 필자가 2000년대 중후반 미국 캘리포니아에서 실무를 수행할 때 병원 건축물에 대하여 PERFORM-3D를 활용하여 설계사의 엔지니어로서 성능기반 내진설계에 실제 참여하였는데, 까다로운 제3자 검증 절차(캘리포니아 병원 건축물에 대해서는 주정부 기관인 OSHPD의 엔지니어가 제3자 검증 수행)가 존재하기 때문에 부단히 신경쓰고 노력하는 설계자의 자세를 견지한 경험이 있다. 본 기사에서는 건축 구조물의 비선형해석 프로그램인 ETABS 2015를 소개하고, 제3자 검증의 필요성에 대해 기술하고자 한다.
  • 본 기사에서는 상용 구조해석 프로그램인 ETABS 2015를 활용한 성능기반 내진설계의 소개와 제3자 검증의 필요성을 논하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기존의 선형해석 설계의 한계는 무엇인가? 기존의 선형해석 설계의 경우 반응수정계수를 통해 구조물의 비선형거동을 반영하였지만 구조물의 횡력저항시스템에 따라 획일적으로 적용되는 한계가 있었다. 비선형정적해석의 경우 구조물의 고차모드의 영향이 무시되며 동적인 거동이 제대로 반영되지 못한다.
비선형동적해석에서 적절한 지진파를 선정하는 것이 중요한 이유는? 비선형동적해석은 선형해석이나 비선형정적해석보다 비교적 정확하다고 알려져 있지만 입력된 지진파에 의한 편차가 큰 편이다. 해석 시 동적인 효과를 반영하기 때문에 입력된 지진파에 따라 공진효과의 차이로 해석 결과가 크게 차이가 날 수 있다. 따라서 적절한 지진파의 선정이 중요하며 신뢰성 확보를 위해 많은 수의 지진파 해석이 필요하다.
성능기반 내진설계가 대두되기 시작한 이유는? 1994년 미국의 Northridge 지진과 1995년 일본의 Kobe 지진을 겪으면서 기존의 내진설계에 대한 한계점들을 극복하고자 성능기반 내진설계가 대두되기 시작하였다. 일반적인 구조물의 내진설계는 기준에 따라 수행하였기 때문에, 건물의 내진성능과 손상수준을 사전에 인지하기 힘들었다.
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참고문헌 (4)

  1. http://www.csiamerica.com/products/etabs 

  2. 국토해양부, 건축구조기준 (KBC 2009), 2009 

  3. American Society of Civil Engineers (ASCE), Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings (ASCE 41-13), Reston, VA., 2014 

  4. 한국시설안전공단, 기존 시설물 내진성능평가, 2011 

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