초록 ▼

□ 연구개요
건축구조기준(KBC 2016)에서는 탄성해석에 기초한 내진설계 시 설계계수의 적용범위를 벗어나는 경우 성능기반 내진설계를 수행하여 구체적인 성능을 입증하여야 함. 성능의 만족여부를 확인하기 위해서는 비선형해석이 요구되며, 해석에 소요되는 시간이 길고, 성능을 만족하지 못하는 경우 반복적인 설계-해석 과정을 수행하여야 하므로 많은 시간과 노력이 요구됨. 따라서 반복적인 설계수정과 재해석의 최소화가 요구됨. 이 연구는 성능기반설계에 있어 비선형해석을 최소화하기 위해 기존 상용프로그램을 통한 탄성해석 결과를 이용하여 비

□ 연구개요
건축구조기준(KBC 2016)에서는 탄성해석에 기초한 내진설계 시 설계계수의 적용범위를 벗어나는 경우 성능기반 내진설계를 수행하여 구체적인 성능을 입증하여야 함. 성능의 만족여부를 확인하기 위해서는 비선형해석이 요구되며, 해석에 소요되는 시간이 길고, 성능을 만족하지 못하는 경우 반복적인 설계-해석 과정을 수행하여야 하므로 많은 시간과 노력이 요구됨. 따라서 반복적인 설계수정과 재해석의 최소화가 요구됨. 이 연구는 성능기반설계에 있어 비선형해석을 최소화하기 위해 기존 상용프로그램을 통한 탄성해석 결과를 이용하여 비탄성 동적응답을 효과적으로 예측할 수 있는 설계 초기단계에서의 설계기술을 개발함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 철근콘크리트 보통전단벽 구조물의 동적응답 증폭특성 분석을 위한 적정 지진파 선정을 수행하여 S4 지반의 조건부스펙트럼에 부합하는 지진파 세트를 구성하고 성능기반 설계 및 증분동적해석을 수행함.
- 성능기반 내진설계를 적용한 철근콘크리트 보통전단벽의 증분동적해석 기반 지진취약도 분석을 통해 내진설계된 연결보를 갖는 보통전단벽에서 현행 국내 설계지침의 추계학적 동적증폭계수가 적정함을 확인함.
- 성능기반 내진설계를 수행한 철근콘크리트 보통전단벽의 비탄성 응답 분석을 통해 1차모드의 비탄성 응답과, 그에 따라 저감된 지진하중 및 부재별 할선강성을 적용하여 얻어진 고차모드 응답을 조합함으로써 증폭된 층전단력을 근사적으로 예측할 수 있음을 검증함.
- 초기설계 단계의 탄성해석을 통해 1차모드의 비탄성응답과 그에 따른 지진하중 저감 및 부재별 할선강성의 근사화 방법을 제시하고 그 적용결과를 비탄성 응답 해석결과와 비교 검증함.

□ 연구개발결과의 중요성
- 이 연구는 철근콘크리트 전단벽 구조의 동적응답 증폭특성을 분석하여 적정 전단력 증폭계수 및 산정절차를 제시하여 효율적인 성능기반 내진설계기술을 개발하고 검증함.
- 다수의 지반운동에 대한 비선형동적해석을 수행하여 지반운동의 변동성을 고려하기 위한 현행 성능기반 내진설계지침(건축학회, 2019)의 추계학적 동적증폭계수 값 1.2는 내진설계된 연결보가 있는 구조에서 적정함을 검증함.
- 회귀분석이 아닌 일반적인 동역학 이론에 따라 결정론적 증폭계수 산정절차를 제시하였으며 분석자료의 제한된 범위에 국한되지 않고, 다수의 벽체를 갖는 복잡한 시스템에도 일반화 가능하여 적용 가능한 범용성을 가짐.
- 고차모드에 의해 증폭되는 전단력을 예측하여 초기 설계단계부터 반영함으로써 성능기반설계 단계에서 건축계획상 허용되기 어려운 벽체의 치수 변경과 반복적인 비선형해석을 방지하여 효율적인 내진설계가 가능해짐.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1 동적응답 증폭특성 분석을 위한 적정 지진파 선정 ... 4
• 2.2 철근콘크리트 전단벽의 비탄성 응답특성 분석 및 추계학적 동적증폭계수 ... 5
• 2.3 비선형 응답특성 분석을 통한 결정론적 동적증폭계수 도출 ... 7
• 2.4 철근콘크리트 전단벽식 구조물의 성능기반 내진설계를 위한 기본설계 기술 검증 ... 7
• 3. 연구개발 결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10