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문제 정의
- 구조물에 가해지는 하중을 정확히 예측할 수 있다면 비선형 동적해석이 정확하겠지만 구조물에 가해지는 지진하중이 불확실한 상태에서 정확한 비선형 동적해석보다는 비선형 정적해석이 구조물의 성능을 평가하는데 더 유리한 측면이 있으므로 본 연구에서 구조물의 내진성능을 평가하기 위하여 SAP 2000을 이용한 비선형 정적해석을 수행하였다.
- 본 논문에서 정형화된 모멘트 골조와 경사기둥이 사용된 모멘트 골조의 비선형 거동을 비선형 정적해석을 통하여 살펴보았다. 비선형 정적해석 결과에 의하면 강기둥-약보로 설계된 정형구조물의 경우에는 주로 보의 단부에서 소성힌지가 발달하면서 비탄성 거동을 하는데 반하여 경사기둥이 설치된 골조에서는 비탄성 구간에서 경사기둥에 인접한 기둥에서 소성힌지가 발달하여 구조물이 저항할 수 있는 지붕층 변위가 정형구조물에 비하여 훨씬 작고 내진성능이 떨어지는 것을 볼 수 있었다.
- 하지만 경사기둥과 같이 전형적인 보-기둥과 시스템의 힘의 전달 메카니즘과 다른 메카니즘을 형성하면서 하중을 전달하는 경우에는 기준에서 기대하는 내진성능과 차이를 보일 수 있다. 본 논문에서는 정형적인 골조와 경사기둥을 설치한 골조에 대하여 비선형 정적해석을 수행하여 정형 골조 구조물과 경사기둥을 가진 골조 구조물의 지진에 대한 저항성능을 비교하고자 한다.
가설 설정
- 본 논문에서 비선형 정적 해석에 사용된 횡하중 수직분포는 선형적으로 분포하는 것으로 가정하였다. 비선형 정적해석에서 비구조체의 강성과 슬라브 강성의 영향은 무시하였으며 보-기둥 접합부도 충분히 강한 것으로 가정하여 패널존 영향을 무시하였다.
- 본 논문에서 비선형 정적 해석에 사용된 횡하중 수직분포는 선형적으로 분포하는 것으로 가정하였다. 비선형 정적해석에서 비구조체의 강성과 슬라브 강성의 영향은 무시하였으며 보-기둥 접합부도 충분히 강한 것으로 가정하여 패널존 영향을 무시하였다. 이런 가정하에에서 구조물의 내진성능의 한계를 알아보기 위하여 구조물이 저항할 수 있는 한계까지 변위를 계속 증가시키면서 비선형 정적해석을 수행하였다.
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