A Study on the Equivalent Static Wind Load Estimation of Large Span Roofs

대스팬 지붕구조물의 등가정적 풍하중 산정에 관한 연구

The GF(Gust Factor) method is usually used as a method to evaluate equivalent static wind loads for general structures. The GF method is performed on the assumption that the shape of the equivalent static wind load profile is typically similar to that of mean wind loads. The shape of fluctuating wind loads could be quite different with that of the mean wind loads in case of large-span structures. So, the effect of higher modes as well as first mode must be considered to evaluate the wind loads. In this study, the ACS (Advanced Conditional Sampling) method is suggested to evaluate of equivalent static wind loads after investigating about GF and LRC method. The An method ran derive effective static wind loads by combining wind pressures and inertia forces of a structure chosen at a maximum load effect. The maximum load effect is assessed with the time history analysis using pressure data measured in wind tunnel tests. Equivalent static wind loads evaluated using ACS, GF, and LRC methods are compared to verify the effectiveness of ACS method.

Gust Factor법은 구조물의 등가정적 풍하중을 평가하는 일반적인 방법으로 구조물의 최대 응답시의 풍하중의 분포가 평균풍하중의 분포와 동일한 형상을 가진다는 가정하에 적용한다. 그러나 대스팬 구조물의 경우 평균 풍하중의 형상과 변동 풍하중의 형상이 다를 수 있어 1차모드뿐 아니라 고차모드의 영향을 고려하여 구조물의 풍응답과 풍하중을 산정하여야 한다. 본 논문에서는 등가정적 풍하중을 산정하기 위하여 현재 사용되고 있는 Gust Factor 법 (GF법), Load-response-correlation법 (LRC법)에 대해 고찰하고, Advanced Conditional Sampling 법 (ACS법)을 제안하였다. ACS법은 최대하중효과를 나타내는 순간에 선택된 풍압분포와 구조물의 동적거동에 의해 발생한 관성력을 합성하여 등가정적풍하중을 산정하는 방법이다. 최대하중 효과는 풍동실험에서 얻어진 풍압데이터를 이용하여 시간이력해석으로 평가한다. 제안된 ACS법과 기존의 GF법 및 LRC법을 지붕 구조물에 적용하여 등가정적 풍하중을 산출하고 이를 상호 비교 분석함으로써 ACS법의 유효성을 검증하고자 한다.