KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Buffeting Responses of Concrete Cable-stayed Bridge Considering Turbulent Characteristics of Bridge Site

현장 풍속 특성을 반영한 콘크리트 사장교의 버페팅 응답

  • 김성호 (대림산업(주) 특수교량팀) ;
  • 임성순 (서울시립대학교 토목공학과) ;
  • 권순덕 (전북대학교 토목공학과)
  • Received : 2010.10.28
  • Accepted : 2011.01.17
  • Published : 2011.04.30
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Abstract

This study presents the aerodynamic admittance function of bridge girder under turbulent flow generated from wind velocity spectrum measured at bridge site. Three dimensional buffeting analysis of concrete cable-stayed bridge were performed considering aerodynamic admittance functions obtained from four different methods. It is revealed from the analysis that vertical buffeting responses considering proper aerodynamic admittance functions were just half of that neglecting aerodynamic admittance function. Grid turbulence was found to relatively lower the aerodynamic admittance function at low frequency range, and to underestimate the buffeting wind forces. It is recommended to use the aerodynamic admittance function evaluated from flutter derivatives or measured at active turbulence in order to properly predict the buffeting responses of bridges.

본 연구에서는 교량 현장에서 계측한 풍속 스펙트럼을 풍동에서 구현하고, 콘크리트 사장교를 대상으로 공력 어드미턴스함수를 측정하였다. 그리고 현장 측정한 난류 특성을 바탕으로 콘크리트 사장교의 3차원 버페팅 해석을 수행하였다. 본 연구의 결과를 보면 적절히 공력 어드미턴스함수를 고려할 경우에 고려하지 않은 경우보다 버페팅 응답이 절반 가까이 줄어드는 것으로 나타났다. 그리고 격자난류를 사용할 경우에 저주파 영역에서 공력 어드미턴스 함수가 낮아서 풍하중을 과소평가할 가능성이 있는 것으로 나타났다. 공력 어드미턴스 함수가 버페팅 응답에 미치는 영향이 상당하므로 향후 교량의 버페팅 해석시 플러터계수나 능동난류로부터 추출한 공력 어드미턴스 함수를 사용할 것을 추천한다.

Keywords

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