국내 콘크리트댐의 경우 내진설계는 관성력을 고려한 진도법을 적용하여 설계를 하고 있으나, 보수적인 설계 방법으로 동적특성을 반영하지 못하는 단점이 있어, 동적특성을 고려한 댐 내진설계가 필요하다. 또한 콘크리트댐 내진성능평가는 동적해석으로 평가해야 하지만, 국내의 경우 대부분 진도법으로 평가를 하고 있어 현행 기준을 적용하기에는 어려운 점이 있다. 이에 본 연구에서는 진도법, 수정진도법, 동적해석 방법을 수행하여 내진설계 및 내진성능평가 결과에 대해서 비교 분석하였다.
연구대상댐의 우안부는 콘크리트구조물로 축조된 콘크리트 중력식댐으로 이루어져 있고, 좌안부는 사력재료로 이루어진 사력댐으로 구성되어 있는 복합댐이다. 이련 형식의 댐 거동에 대한 연구에 있어서 국내는 물론 선진외국의 참고자료도 희소한 실정이다. 국내의 경우 약 17,000의 저수시설물중 복합댐 형식은 지자체나 기타 기관에서 관리하는 생 공 용수댐의 경우 거의 존재하지 않으며, 설혹 존재하더라도 시설물의 관리자료가 전무한 실정으로, 국내 다목적댐 중 유일한 복합댐을 선정하여 중력식댐과 사력댐 접합부의 거동특성을 분석하였다. 본 연구에서는 해석적 방법에 의하여 복합댐의 동적 상호거동특성을 분석하기 위하여 댐 축을 기준으로 모델링하여 정적(유사정적법, 수정진도법) 및 동적해석을 수행하여, 지진시 콘크리트댐과 사력댐 접합부의 지진 응답해석을 분석하였다.
일본과 같은 지진 빈발국은 CFRD의 경우 지진시 댐제체 상류부의 Face Slab에 응력이 집중하여 파괴되는 경우를 대부분 상정하여 내진안정성을 평가한다. 그러나 우리나라에서는 현재까지 이에 대한 명확한 해석방법이 확립되어 있지 않다. 본 논문은 CFRD에 대하여 등가정적해석 및 동적해석 수행 후 진동대시험과 비교하여 그 신뢰성을 평가하였다. 등가정적해석은 진도법, 수정진도법, Newmark법을 적용하였고 동적해석은 주파수응답해석, 시간이력 해석법을 적용하였다. 해석결과 해석 방법별 편차는 발생하나 가속도 및 변위의 발생경향은 진동대시험 결과와 잘 일치하였다.
본 논문에서는 유체-구조 상호작용해석의 일종의 3차원 접수구조물의 진동해석을 효과적으로 수행하기 위한 해석방법을 제시하기 위하여 동적재해석기법을 검토하였다. 접수구조물의 유한구조 상호작용해석 결과는 구조진동의 관심 주파수역에서는 3차원 연성 부가수질량으로 표현되는 관성력으로 나타난다. 따라서 구조질량행렬에 부가수질량 행렬이 더해져서 전체 관성력으로 표현된다. 이 부가수질량을 추가질량으로 보고 재해석기법을 응용하는 방법을 수치실험을 통해 검증하였다. 이 때 재해석기법이 갖추어야 할 조건은 원구조의 질량과 거의 같은 정도의 질량이 추가되고 또한 완전 연성질량이 추가된 경우에도 정확한 해를 주어야 한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 직접재해석기법과 섭동법을 이용한 재해석기법으로 4질량 스프링지지구조에 대한 해석을 수행한 결과 직접재해석기법의 응용이 적합함을 쉽게 입증할 수 있었다. 접수구조물의 예로는 3차원 잠수주상체에 대해 접수진동해석을 수행하였으며 그 결과 선체진동해석에 전통적으로 이용되고 있는 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 사용한 기준차수법에서는 수지모드와 수평-비틔 연성모드와 같이 서로 독립적인 모드에 대해서는 따로 진동해석을 수행해 주어야 하는 단점이 발견되었다. 이 단점을 보완한 각 모드의 3차원 수정계수행렬을 이용한 재해석기법을 도입하여 모드에 상관없이 동시에 해를 구할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 3차원 수정계수가 구해져 있는 경우에 한해서만 적용가능하며 실제 선체진동의 경우에는 10Hz 미만의 저차 주선체 진동에 한해서만 적용가능한 방법이다. 고차의 진도옴드에는 3차원 수정계수를 구할 수 없기 때문에 유체-구조 상호작용 해석결과로부터 얻은 3차원 연성 부가수질량을 이용하게 되며 이 때 이 행렬이 접수구조 표면의 전 자유도와 연성되어 있기 때문에 방대한 방정식을 푸어야 하지만 직접재해석기법을 적용함으로써 정확한 해를 구할 수 있었다. 또한 3차원 부가수질량을 이용한 직접재해석기법은 종래의 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 이용한 방법에 비해 해석시간 면에서도 전혀 불리한 점이 없는 경제적 방법임이 밝혀졌다. 앞으로 Slamming 혹은 수중폭파 등의 충격하중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.
한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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pp.124-131
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2000
Numerical analysis of slop stability is carried out using seismic intensity, modified seismic intensity, and response seismic coefficient methods. It is found by comparing each of method that minimum safety factor precedes the required safety factor. It is also proved during analysis that most conservative method is the earthquake response analysis method, next is the response seismic coefficient method, and last one is the seismic intensity method. Usually, seismic intensity method is applied in analysis of slop stability. However, in view of safety factor, modified seismic intensity method is more conservative than seismic intensity method. Also modified seismic intensity method is appropriate when height of structure analyzed is high enough.
This paper performed pseudo static analysis and dynamic analysis for CFRD and evaluated reliability with the results of Shaking Table Test. The Seismic coefficient method, modified seismic coefficient method, Newmark method of Pseudo static analysis and frequency domain response analysis, time domain history analysis of dynamic analysis were used. The analysis results were differ between analysis method, but the trends of acceleration and displacement were good agreement with the results of shaking table test.
The current slope stability analysis of a filldam is based on the limit equilibrium method, and in calculation of safety factor during earthquake, adopts the seismic intensity method in which it considers a uniform seismic force from dam foundation to crest. However the observed behaviour of filldam during earthquake shows some different behaviour in that at the crest the measured acceleration is usually several times the ground acceleration. In this study, slope stability calculations of a filldam are provided based on the modified seismic intensity method, which can take into account the amplification phenomena of acceleration in the upper part of dam. And also the results of calculations are compared with that of current seismic intensity method.
Technological mode progress demands the use of materials at high temperature and pressure. Constant load creep tests have been carried out over the range of stresses at high temperatures. One of the most critical factors in considering such applications as the most critical one is the creep behavior. In order to investigate the creep behavior in this study, the stress exponents during creep were determined over the temperature range of $275^{\circ}C$ to $325^{\circ}C$ and the stress range of 36MPa to 72MPa. The applicability of modified Monkman-Grant relationship was also discussed.
시공 현장 일단위의 진도 관리는 프로젝트 전체의 일정 관리와 성공적인 건설 프로젝트 완료에 상당한 영향을 미친다. 그러나 현재의 현장 진도 관리는 작업 담당자에 의하여 수기로 작성되기 때문에 객관적 입장의 유지가 어렵고, 일과 후 추가업무로 작성되어 내용의 누락 등 오류가 발생하는 경우가 있다. 인적 오류로 인한 잘못된 기록 작성의 문제를 해결하기 위하여 기존 연구들은 객체 인식 기반 현황의 시각화 또는 자동 BIM 데이터 수정 기술을 개발하였다. 그러나 특정 장비의 사용 또는 고정된 위치에서 장비사용을 전제로 하는 방법적 한계로 인하여 건물 시공 현장 전체를 파악하는 데에는 제약이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 본 연구는 작업자가 휴대하는 스마트기기를 활용하여 촬영한 사진의 객체 인식 기술과 WIFI 기반의 실내 사용자의 측위 기술을 활용하여 추출된 정보를 BIM 데이터의 속성으로 반영하고 즉각적인 현황 파악과 향후 지속적 데이터 활용이 가능한 방법을 제안한다. 실제 시공 현장 관리에 적용 가능한 방법과 기술의 성능을 확인하였고, 기존 개발된 기술 대비 실용도가 높아 건설 현장 관리의 신속화와 정보 작성과 처리의 정밀화에 이바지할 것으로 기대된다.
미국 DOE(Department of energy) 산하 EERE(the office of energy efficiency and renewable energy)에서는 시행되고 있는 일반 프로그램 평가(General Program Evaluation) 중 하나인 과정 평가(Process Evaluation)는 프로그램의 수행의 효율성과 유효성을 평가하기 위해 수행된다. EERE에서는 프로그램 별로 매 2~3년에 한번, 프로그램의 진행에 장애요인을 시행하기 위해 부정기적으로 과정평가를 수행하여 프로그램의 진행과정을 개선할 것을 제안하고 있다. 과정평가의 방법론으로는 사례연구(case study), 내용분석(content analysis), 메타평가(meta evaluation), 델파이분석(delphi-analysis), 외부 동료평가(peer review) 등의 방법론이 사용될 수 있다. 특히, EERE는 "Peer Review Guide(2004)"을 발간하여 과정평가에서 있어 외부 동료평가의 방법론을 정리하였다. 과정평가를 통해 프로그램 수행결과의 중간점검과 동시에 프로그램의 발전을 위하 전문가의 제언을 수집할 수 있다. 따라서 과정평가의 결과는 프로그램의 개선에 도움을 줄 수 있으며, 장기 과제인 경우 프로그램 관리에 효과적으로 사용될 수 있다. 우리나라의 경우, 사업 수행 시 '진도보고'나 '중간결과 발표' 등을 통하여 동일한 내용의 평가를 시행하고 있으나, 평가의 항목.시기.예산 등에 대한 지침(guideline)이 구축되었다고 볼 수 없는 상황이다. 한국의 신재생에너지 보급사업은 국가적인 중요도, 투입예산의 규모 및 수행기간 등을 고려할 때 과정평가를 통해 정기적으로 사업의 진행과정을 점검할 필요가 있다 하겠다. 따라서 신재생에너지 분야의 사업의 관리에 적용될 수 있는 EERE의 과정평가를 한국의 상황에 맞게 수정하고 이를 정규적으로 시행하는 방안에 대한 논의가 필요하다 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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