W-Shape 단면을 갖는 곡선형 보의 지진 취약도 분석

• 영문명: Seismic Fragility Assessment of Curved Beam with W-Shape Section
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 손호영(Son HoYoung) 주부석(Ju BuSeog) 전준태(Jeon JunTai) 김도영(Kim DoYoung)
• 간행물 정보: 『3. 한국방재학회 학술대회논문집』2018년, 308~308쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.02.27

국문 초록

최근 들어 국내외적으로 기상이변으로 인한 자연재해가 증가하고 있으며 특히 지진의 경우 환태평양 인근지역에서 발생 빈도가 증가하고 있는 추세이다. 또한 국내에서는 2016년 경주 지진 및 2017년 포항 지진으로 인해 주요구조물의 지진 피해에 대한 안전성에 관한 문제가 대두되어 본 연구에서는 W Shape 단면을 갖는 곡선형 보의 해석적 지진 취약도 평가를 수행하였다. 해석적 지진 취약도 평가를 위해 ABAQUS와 ANSYS를 이용하여 3D 선형 탄성 유한요소 모델을 구축하였다. 유한요소 모델은 R=6.096m, θ=42.97°인 곡선형 보이며 단면은 w10×49 단면을 사용하였다. 정적해석의 모멘트 결과와 이론해의 모멘트 결과를 비교하여 구축된 유한요소 모델을 검증하였다. 중앙지점에서 계산된 이론해의 모멘트 결과는 11118.83N-m이며 유한요소 해석결과 ABAQUS Platform에서는 11149.79N-m, ANSYS Platform에서는 11111.83N-m로 1%내로 오차가 발생하여 이론해와 잘 부합된다고 판단된다. 검증된 유한요소 모델을 이용하여 곡선형 보의 동적 거동 특성을 파악하기 위해 고유치 분석을 수행하였으며 고유치 해석결과 X축 방향의 질량 참여율은 2차 모드에서 약 66%로 가장 크게 나타났으며 Y축 방향의 질량 참여율은 1차 모드에서 약 74%로 가장 크게 나타났다 해석적 지진 취약도 평가를 위해 지진의 다양한 불확실성을 고려하여 2016년 경주지진을 포함한 세계 각지에서 발생한 15개의 지진을 0.2g, 0.5g, 0.8g, 1.2g, 1.5g로 스케일을 변화 시켜 시간이력해석을 수행하였다. 시간이력 해석결과 경주지진파가 가장 큰 결과 값을 나타냈으며 지진파의 PGA가 0.2g를 넘어서면서 대부분의 지진파에서 파괴가 발생하는 것으로 나타났다. 추후 연구에서는 단면형상을 매개변수로 하여 단면형상 변화에 따른 지진 취약도 곡선의 변화에 대해 연구하고자 한다.

키워드

곡선형 보 유한요소 모델 정적해석 고유치 분석 지진 취약도 평가