• Title/Summary/Keyword: 정적 풍하중

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Static Wind Fragility Analysis of an Extradosed Bridge (엑스트라도즈드교의 정적 풍하중 취약도 분석)

  • Kim, Doo Kie;Kim, Dong Hyawn;Seo, Hyeong Yeol;Lee, Chang Ju
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.11 no.5
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    • pp.107-113
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    • 2007
  • This study presents fragility curves for the wind fragility analysis of a six-span extradosed bridge. The loads and corresponding load combinations are calculated using domestic design codes. Random variables are utilized to considering the uncertainties of the input variables for wind loads. The fragility curve is represented as a log-normal distribution function, in which two parameters are estimated by the maximum likelihood method. The results show that the extradosed bridge is safe to suffer static wind forces.

A Study on the Equivalent Static Wind Load Estimation of Large Span Roofs (대스팬 지붕구조물의 등가정적 풍하중 산정에 관한 연구)

  • Lee, Myung-Ho;Kim, Ji-Young;Kim, Dae-Young;Kim, Sang-Dae
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.1 s.19
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    • pp.83-90
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    • 2006
  • 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.

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Static, Dynamic and Buckling Analyses of a Power Transmission Tower under Wind Load (풍하중을 받는 송전철탑의 정적, 동적 및 좌굴해석)

  • Jung, Hyung-Jo;Shin, Dong-Seung;Moon, Byoung-Wook;Park, Ji-Hun;Lee, Sung-Kyung;Min, Kyung-Won
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.19 no.4 s.74
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    • pp.369-374
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    • 2006
  • This paper describes dynamic characteristics of a power transmission tower consisting of lots of power lines and insulators. A numerical 3D modeling for the static, dynamic and buckling analyses of the power transmission tower is presented considering the case when the power lines are cut. Eigenvalue analysis indicates that the transmission tower shows different behavior comparing to usual structures governed by several low modes. The transmission tower is governed by lots of modes. It is verified that the transmission tower is structurally safe against the static wind and buckling loads. But the structural and buckling safety is not guaranteed when all power lines are cut, which comes to collapse the transmission tower. Further study is in need to overcome such case. Wind dynamic analysis shows that fluctuating wind loads increase the response of the tower.

Equivalent static buffeting loads for cable supported bridges (케이블 교량의 등가 정적 버페팅 하중)

  • Kwon, Soon-Duck;Lee, Seung-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.218-221
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    • 2011
  • 본 연구에서는 추계학적 해석을 통하여 구한 교량의 동적 변위와 동일한 변위를 발생시키는 등가 정적 버페팅 하중을 구하는 방법을 제시하고, 단순 양단 캔틸레버에 적용하여 타당성을 검증하였다. 모드 형상이 복잡한 사장교의 경우에 2개 이상의 모드를 포함해야 정확도를 높일 수 있는 것으로 나타났다.

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Dynamic Analysis of Cable-Stayed Bridge Subjected to Random Wind Forces (랜덤풍하중에 대한 사장교의 동력학적연구)

  • Hyun, Chang Hun;Yun, Chung Bang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.4 no.4
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    • pp.59-66
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    • 1984
  • The dynamic behavior of a cable-stayed bridge due to random wind forces is investigated. The effects of the steady wind, the self-excited and the buffeting forces are studied. The dynamic analysis of the structure is carried out by the frequency domain method utilizing the mode superposition. Example analysis are performed for Dolsan Bridge, which is under construction at Yeosu, Jeonnam. Aerodynamic stability of the bridge is investigated and the vertical motion of the girder as well as the tension variations of the cables is obtained.

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Structural countermeasure for wind-induced vibration of suspension bridge catwalks (현수교 캣워크의 구조적 진동억제 대책)

  • Lee, Han-Kyu;Lee, Seung-Ho;Kwon, Soon-Duck;Kim, Jong-Hwa
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.84-87
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    • 2011
  • 본 연구에서는 버페팅 해석을 통해 현수교 캣워크에 작용하는 풍하중에 대한 정적 및 동적 응답을 알아 보고 진동 억제 대책을 제시하였다. 캣워크는 영구구조물이 아닌 임시구조물이기 때문에 그동안 절적한 평가가 수행되지 못하였다. 따라서 본 연구는 풍하중에 의한 캣워크의 동적 응답을 해석적인 방법을 통해 알아보았으며, 동적 변위를 산정하기 위해 시간이력 해석 방법을 통해 버페팅 해석을 수행하였다. 그 결과로 부터 캣워크의 수평변위를 억제하기 위해 주케이블을 시공중에 연결하는 방법과 스테이 로프를 설치하는 방법을 제시하였다.

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Structural Performance Assessment of Buildings Considering Beam Discontinuity and Horizontal Irregularity under Wind and Earthquake Loads (보부재 불연속성과 수평비정형성을 고려한 건물의 풍하중과 지진하중에 의한 응답해석)

  • Chakraborty, Sudipta;Islam, Md. Rajibul;Kim, Dookie
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.5
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    • pp.10-19
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    • 2022
  • Irregularity in structural shape is a ubiquitous phenomenon. Structural hazards evoked from irregularity need to be checked against extreme lateral loadings. Structures containing four distinct types of irregularities in terms of continuity and discontinuity in upper half-length and all story levels along with O-shape are investigated. The structures were analyzed numerically and different seismic responses such as displacements, bending moment, axial forces, torsions, story drift, etc. were scrutinized. The seismic and wind load analysis was conducted for ACI 318-11 conditions. Results show that buildings having discontinuous beams on the upper half exhibit better resilience. It is also concluded that O-shaped building structures provide better resistance to overturning, making this shape relatively safe.

Design Wind Loads for Catwalk Structures (캣워크 구조물 설계 공기력 산정)

  • Lee, Han Kyu;Kim, Jong Hwa;Lee, Seung-Ho;Kwon, Soon-Duck
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.71-71
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    • 2011
  • 캣워크는 현수교의 주케이블을 가설을 위해 일시적으로 설치하는 공중작업발판으로 주케이블 가설장비와 작업원 등의 하중을 지지한다. 캣워크는 유연한 구조물로서 풍하중에 상당한 변형이 발생한다. 하지만, 국내외를 막론하고 캣워크의 내풍안정성에 대한 연구는 별로 이루어지지 않았다. 거기에 더하여 캣워크에 작용하는 정적 공기력에 대한 정보도 부족하며, 현재 캣워크 단면에 대한 적절한 풍하중을 산정하지 못하고 경험적인 설계가 이루어지고 있다. 따라서 캣워크의 효율적인 내풍설계를 위하여 풍동실험을 통한 충실률과 공기력계수와의 관계를 알아보는 것이 필요하다. 이를 위하여 축척 1/4인 모형을 사용한 풍동실험을 통하여 메쉬망의 크기를 변화시키면서 충실률에 따른 공기력계수를 측정하고 설계식을 제안하고자 한다. 캣워크는 로프와 아울러 가는 철망으로 아래와 양 옆이 막혀 있다. 즉 바람을 직접 받는 부분인 철망은 가는 원형단면으로 구성되어 있다. 원형 단면의 경우에 레이놀즈 수에 따라 항력계수가 크게 변하는 것으로 알려져 있다. 그러나 가는 원형 단면으로 둘러싸인 캣워크의 항력계수에 레이놀즈 수가 미치는 영향에 대해서는 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 캣워크의 공기력계수에 미치는 레이놀즈 수에 대한 영향을 파악하고자 1/4모형과 1/14모형을 제작하여 최대풍속 30m/s까지 변화시켜가면서 공기력계수를 측정하였다. 이때 레이놀즈 수는 최대 20배까지 차이가 나므로 만약 공기력계수가 레이놀즈 수의 영향을 받는다면 확실히 그 영향을 파악할 수 있다. 본 연구에서는 풍동실험을 통해 충실률과 공기력계수와의 관계과 레이놀즈 수의 영향을 살펴보았으며, 정적공기력 계수의 설계식을 제안하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결과를 정리하면 다음과 같다. 1. 축척 1/14 및 1/4 모형을 사용하여 다양한 풍속에서 공기력계수를 측정한 결과, 캣워크에 작용하는 정적 공기력계수는 레이놀즈 수의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 향후 새로운 형식의 캣워크에 대한 풍동실험을 수행할 경우에 축척에 상관없이 풍동실험 결과를 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 2. 풍동실험 결과, 캣워크에 작용하는 정적 공기력계수 중 항력계수와 피칭모멘트계수는 측면 충실률에 따라 달라지고, 영각에 대한 양력계수의 기울기는 하부 충실률의 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 주케이블이 캣워크 내부에 위치하고 있어도 캣워크의 정적 공기력계수에는 큰 영향을 미치지 않은 것으로 측정되었다. 이를 정리하여 캣워크 충실률에 따른 정적 공기력계수의 추정식을 제안하였다.

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Static and Dynamic Analysis for a Double Link Type Level Luffing Jib Crane (이중링크 형식 수평인입 집 크레인의 정적·동적 해석)

  • Moon, D.H.;Hur, C.W.
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.12 no.6
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    • pp.715-725
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    • 2000
  • As a link composition of a double link type level luffing jib crane was determinated through the link composition design, the design to be considered will be computations of the luffing trajectory deviation at the fly jib tip and the required luffing device capacity. This paper is a study regarding the static and dynamic analysis for a mechanism of the crane. The objective of the static analysis is to determinate the capacity and the dimension of luffing device when the crane selfload, rated hoisting load, wind load and inertia force are applied on the crane. The objective of dynamic analysis is to compute the luffing trajectory deviation, velocity and inertia force due to luffing acceleration for each link. All analyses are performed by computer programs. The reliability of the program was checked by results from analyses of the related commercial package. It is expected that the productivity and reliability of the design can be improved by this program which can rapidly and exactly deal with static and dynamic analysis for a given link composition of the crane.

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Reliability Analysis Offshore Wind Turbine Support Structure Under Extreme Ocean Environmental Loads (극한 해양 환경하중을 고려한 해상풍력터빈 지지구조물의 신뢰성 해석)

  • Lee, Sang Geun;Kim, Dong Hyawn
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.26 no.1
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • Reliability analysis of jacket type offshore wind turbine (OWT) support structure under extreme ocean environmental loads was performed. Limit state function (LSF) of OWF support structure is defined by using structural dynamic response at mud-line. Then, the dynamic response is expressed as the static response multiplied by dynamic response factor (DRF). Probabilistic distribution of DRF is found from response time history under design significant wave load. Band limited beta distribution is used for internal friction angle of ground soil. Wind load is obtained in the form of thrust force from commercial code called GH_Bladed and then, applied to tower hub as random load. In a numerical example, the response surface method (RSM) is used to express LSF of jacket type support structure for 5MW OWF. Reliability index is found using first order reliability method (FORM).