A Study on Maximum Responses of Rotational Shells Subjected to Uneven Settlements by Stochastic Method

부등침하를 받는 회전 쉘의 최대응답 추정에 관한 연구

  • 정명채 (삼성중공업(주)건설기술연구소)
  • Published : 1997.09.01

Abstract

The objective of this paper is to study arelationship between maximum response and its standard deviation of rotational shells that are subjected to uneven settlements. For this, the ratio, .eta, of the maximum response to standard deviation and it's approximate, .eta./sub apr/, are investigated by stochastic methods. Also, an equation for .eta./sub apr/, that is a function of predominant harmonic number is suggested. The settlements are represented by the Fourier series. Each term in the series contains two coefficients; the amplitude and the phase angle. It is assumed that phase angles are random variables and amplitudes are deterministic. To investigate the characteristics of .eta. and .eta./sub apr/, 100 phase angles for two types of artificial amplitudes spectra are used in the analysis. .eta. and .eta./sub apr/, are almost constant regardless of amplitude type, position of a shell or type of responses; they fall into from 2.0 to 2.5. .eta./sub apr/ is always close to .eta., but tends to be somewhat greater. It may be concluded that a maximum responses of rotational shells subjected to uneven settlements are .eta./sub apr/ (about 2.5) times of its standard deviation. It is considered that this result is used when we design rotational shell structures subjected to differential settlements.

본 논문의 목적은 부등침하를 받는 회전 쉘의 최대 응답과 표준편차와의 관계를 규명하는 것이다. 이를 위해 표준편차에 대한 최대응답의 비(.eta.)및 그 개략값(.eta./sub apr/)를 통계적 수법으로 조사하였다. 또한 탁월차수(predoninant harmonic number)의 함수로 표현되는 .eta./sub apr/을 구하기 위한 식을 제안하였다. 한편 침하는 Fourier급수로 표시하였다. 이때 각 항은 2개의 계수를 포함하게 되는데 하나는 진폭 스펙트럼이고 다른 하나는 위상각이다. 여기서는 위상각은 확률변수로, 진폭은 확정값으로 가정하였다. 해석에서는 .eta., .eta./sub apr/의 특성을 조사하기 위해 2가지 type의 진폭 스펙트럼을 실측데이터를 근거로 설정한 후, 각 type에 대해 100 sample씩의 위상각을 가정하여 사용하였다. .eta.,.eta./sub apr/은 응답의 종류, 쉘의 위치 그리고 진폭 스텍트럼의 type에 상관없이 거의 일정한 값으로 분포하며 그 값은 2.0에서 2.5사이의 값이 된다. 또한 .eta./sub apr/의 값은 .eta.의 값과 거의 비슷하지만 약간 큰 값으로 나타났다. 결론으로 부등침하를 받는 회전 쉘의 최대 응답은 표준편차의 .eta./sub apr/(약 2.5)배 임을 밝히고 있다.

Keywords

References

  1. ACI Journal Reinforced Concrete Cooling Tower Shell Pratice and Commendary David P. Billington;P. L. Gould;W. C. Schnobrich
  2. Bauthecnik bei Kuhlturmen Teil v.2 Bautechnik Richtlinien(BTR) VGB Kraftwerkstechnik
  3. Proceedigns of the Conference of Large Ground Movements and Structures Large Settlement of Hyperboloidal Cooling Towers Roman Ciesielski;Andrezej Guminski;Miroslaw Zak
  4. Proceedings of the 2nd International Symposium of Natural Draught Cooling Towers The Effect of Unequall Settlement of Foundation on the Stress Resultants of Hyperbolic Coolin Towers and Unequal Settlement Tolerance Limit Lu Wenda;Lin Baoqing;Renyi
  5. 日本建築學會構造系論文報告集 no.425 不同沈下を受ける回轉穀の應力推定に關する硏究- ク-リングタワ-への適用 加藤史郞;鄭明埰
  6. Proceedings of the IASS Symposium on Membrane Structures and Space Frames Stochastic Stress Analysis of Cooling Tower Shells Due to Differential Settlement Kato;Shiro;Chiba;Yoshinao`
  7. 土質基礎工學ライブラリ no.9 土と構造物の動的相互作用 土質工學會
  8. Proc. of the Institution of Civil Engineers v.28 Notes on the Distribution of the Largest Values of Random Function with Application to Gust Loading Davenport, A.G.