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유체-구조물 상호작용을 고려한 댐 구조체와 수압철관의 내진성능평가
Seismic Performance Evaluation of Dam Structures and Penstock Considering Fluid-Structure Interaction 원문보기

LHI journal of land, housing, and urban affairs, v.13 no.1, 2022년, pp.141 - 150  

허소현 (경상국립대학교 토목공학과) ,  남광식 (경상국립대학교 토목공학과) ,  정영석 (경상국립대학교 토목공학과) ,  권민호 (경상국립대학교 토목공학과)

초록
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국내 대규모 지진 이후 구조물의 내진에 대한 연구 필요성이 커짐에 따라 행정안전부에서는 기존의 내진설계기준 공통적용사항을 개정하여 국가내진성능 목표치를 상향하였으며 새로 개정된 내진설계기준의 성능목표치에 대한 연구가 필요하게 되었다. 이에 본 논문에서는 실제 노후화된 Test-Bed의 댐 제체와 내부에 매립되어 있는 수압철관과 유체를 여러 변수를 도입하여 3차원 유한요소법으로 모델링 하였으며 수압철관 내부 유체의 동수압으로 인한 거동을 분석하고 개정된 현행 내진설계 기준법에 부합하는 지진파에 대한 댐 제체와 수압철관의 안전성을 확인하였다. 3차원 유한요소해석결과 수압철관의 수충격에 의한 응력변화가 매우 작았으며 이를 통해 지진상황에서 수충격 보다 동수압의 영향이 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 동수압이 SPH 형태인 경우 지진동으로 인한 유체의 거동과 응력 발생 위치를 유효하게 나타낼 수 있으며 취약부 분석에 더욱 용이할 것으로 분석되었다. 부식을 고려한 해석결과 수압철관이 제체의 매립되어 있기 때문에 응력 분산의 정도가 작아져 강재 항복응력의 1% 이하로 매우 작은 응력결과를 보였다. 또한 콘크리트 댐 제체의 상류 유입부의 미소 인장균열 발생 가능성이 있으나 수압철관의 응력증가에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났으며 개정된 유효지반가속도의 지진상황에서 안전한 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Responding to the increasing demand for research on seismic resistance of structures triggered by a large-scale earthquake in Korea, the Ministry of the Interior and Safety revised the typical application of the existing seismic design standards with the national seismic performance target enhanced....

주제어

#유한요소해석   #내진성능평가   #내진설계기준   #유효지반가속도   #수충격   #부식   #동수압  

표/그림 (15)

참고문헌 (17)

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