R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201212CCTI-C054936-03 | |||||
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| 연구사업명 | 건설기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 구조물-지반 상호작용을 고려한 구조물 비선형 내진 성능평가도구 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2010-06-30 ~ 2013-06-29 | |||||
| 연구책임자 | 김기홍 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
16명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 120,000,000 원 기업 : 40,000,000 원 계 : 160,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 270,000,000 원 기업 : 90,000,000 원 계 : 360,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)다산컨설턴트 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
최근들어 빈발하고 있는 대형 지진으로 말미암아 지진 및 지진에 대비하는 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 국내의 설계여건도 코드형식의 설계법에서 성능 중심의 설계 패러다임으로 전환되고 있는 시점이지만 아직도 구조물의 성능을 평가하기 위한 제반의 기술 및 적용방법에 대한 연구 개발은 미진한 편이다. 본 연구에서는 기존 구조물 및 내진성능보강된 구조물의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 평가도구를 개발하고 이를 기반으로 한 내진설계 및 내진보강설계에 대한 원천 기술을 확보하고자한다. 최종 목표의 달성을 위하여 본 연구과제는 아래와 같은 세가지의 세부 연구 목표로 구성하였다. [최종목표] 최종 목표의 달성을 위하여 본 연구과제는 아래와 같은 세가지의 세부 연구 목표로 구성하였다. A. 구조물-지반 영향을 고려한 구조물의 비선형 동적 해석 프로그램 개발 본 연구의 최종성과물은 구조물-지반의 상호작용을 고려한 비선형 동적해석 평가도구 개발로 이미 공용중인 구조물에 대한 성능평가 및 해당 구조물의 내진성능보강 후의 성능에 대한 평가도 가능하도록 개발된 보강시스템의 성능을 평가할 수 있는 도구이다. 내진성능보강 전.후의 구조물에 대한 성능평가 및 다양한 내진성능보강공법의 구현이 가능하도록 개발되어야 한다. B. 모드에너지 역량스펙트럼법을 사용한 구조물의 내진성능평가 본 연구에서는 비선형 거동을 보이는 복잡한 구조물의 내진성능평가에 적용할 수 있도록 모드에너지에 기반한 역량스펙트럼과 요구스펙트럼을 적용함으로써 기존 방법보다 정확하고 적용성이 넓은 지반과의 상호작용을 고려한 구조물 내진성능평가기법을 개발하고자 한다. C. 구조부재에 대한 내진성능보강공법의 효율성 평가 본 연구에서는 기존 구조물의 내진성능보강에 사용되고 있는 다수의 내진성능보강공법에 대한 실험적 분석을 통하여 실제 내진성능보강 효율을 파악하여 기존에 적용하고 있는 내진성능보강설계의 효용성을 검토하고자 한다. [연구내용 및 범위] A. 구조물-지반 영향을 고려한 구조물의 비선형 동적 해석 프로그램 개발 내진성능 평가와 내진성능 보강설계를 위하여 프레임 구조물의 성능을 평가할 수 있도록 파이버요소를 사용하여 프레임 부재의 비선형 해석을 수행하며 비선형 지반요소를 사용하여 비선형 구조물-지반 상호작용을 고려할 수 있는 비선형 구조물-지반 비선형 해석도구의 개발을 수행한다. B. 모드에너지 역량스펙트럼법을 사용한 구조물의 내진성능평가 기존의 내진성능평가 방법인 PBEE법과 PBPD법을 보완할 수 있는 모드에너지기반 역량스펙트럼법을 제안하고 검증한다. 기존의 PBPD법은 Pushover곡선에서 구한 등가단자유도계의 에너지를 사용하여 에너지역량스펙트럼을 계산하였으나, 모드에너지를 사용하여 복잡한 구조물에 대해 정확한 해를 구할 수 있도록 개선한다. C. 구조부재에 대한 내진성능보강공법의 효율성 평가 실제 사용되고 있는 내진성능 보강공법 중에서 부재보강 공법을 대상으로 내진성능보강공법을 조사하며 조사된 보강공법들의 실제 보강효율에 대한 실험적, 이론적 접근을 수행하여 일반적인 내진성능 보강공법의 보강 효율성을 검증하며 보강공법에 대한 설계법을 제안한다. |
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| 색인어 | 한글 | 구조물-지반 상호작용 | 비선형 동적해석 | 모드에너지 역량스펙트럼 | 내진성능 보강공법 효율 | 내진성능평가도구 |
| 영문 | Soil structure interaction | Nonlinear dynamic analysis | Modal energy capacity spectrum method | Strengthening efficiency | Perfomance estimation tools | |
| 최종보고서 | 구조물-지반 상호작용을 고려한 구조물 비선형 내진성능평가 도구개발_20130626.pdf | |||||