KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Estimation of Design Wind Velocity Based on Short Term Measurements

단기 관측을 통한 설계풍속 추정

  • Received : 2009.01.12
  • Accepted : 2009.05.07
  • Published : 2009.05.31
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Abstract

The structural stability as well as economical efficiency of the wind sensitive structures are strongly dependant on accurate evaluation of the design wind speed. Present study demonstrates a useful wind data obtained at the wind monitoring tower in the Kwangyang Suspension Bridge site. Moreover the Measure-Correlate-Predict (MCP) method has been applied to estimate the long-term wind data at the bridge site based on the wind data at the local weather station. The measured data indicate that the turbulent intensities and roughness exponents are strongly affected by the wind direction and surrounding topography. The new design wind speed based on MCP method is 20m/s lower than that at the original estimation, and the resulting design wind load is only 36% of the old prediction. The field measurement of wind data is recommended to ensure the economical and secure design of the wind sensitive structures because the measured wind data reveal much different from the estimated one due to local topography.

풍하중이 지배적인 구조물의 경우에 정확한 설계풍속의 산정은 구조적 안정성뿐만 아니라 경제성까지도 좌우하게 된다. 본 연구에서는 광양대교 현장에 설치된 관측탑에서 약 1년간 측정한 풍속을 사용하여 풍환경을 분석하였고, MCP(Measure-Correlate-Predict) 방법을 적용하여 관측치로부터 장기 풍속을 추정하였다. 그 결과를 보면, 광양만은 바다이지만 개활지에 가까운 풍속 특성을 나타내고 있으며, 조도지수는 고도에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 아울러 풍향에 따라 난류강도와 조도지수가 상당히 차이나는 것으로 나타났다. MCP 방법으로 추정한 200년빈도 설계풍속은 초기설계치보다 20 m/s이상 낮았으며, 실측된 풍속과 거스트계수를 고려한 설계풍하중은 초기설계치의 36%밖에 안되는 것으로 나타났다. 이를 볼 때 국부적인 지형의 영향으로 추정한 교량 현장의 풍환경과 직접 측정한 풍환경은 차이가 나므로, 경제적이고 안전한 설계를 위해서는 단기간이라도 현장 풍환경 관측이 필요하다고 판단된다.

Keywords

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