Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2010.04a
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pp.429-431
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2010
태풍 및 지형에 대한 컴퓨터 시뮬레이션과 기상관측자료에 대한 분석을 통해 장대교량의 가설위치에서 발생할 수 있는 풍환경을 분석하고 설계풍속을 산정하였다. 설계풍속의 산정은 내풍 설계를 위한 하중을 결정하는 과정으로 내풍설계의 기본이 되는 부분이다. 풍환경 분석 과정은 Monte Carlos(이하 MC) 태풍 시뮬레이션 분석, Gumbel 극치분석, CFD 지형효과 분석으로 구성된다. MC 태풍시뮬레이션 분석을 통해 태풍시기(6~10월)의 재현주기별 강풍발생빈도를 도출하였다. Gumbel 극치분석을 통해 인근의 기상관측자료로부터 전년도에 대한 재현주기별 강풍발생빈도를 도출하였다. CFD 지형효과 분석을 통해 분석대상지역의 주변지형으로 인한 풍속증감효과를 분석하였다. 각 결과를 종합하여 보수적인 재현주기별 설계풍속을 산정하였다.
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.
일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.
Recently, the number of design for open-spaces at waterfront, such as open-air restaurant and cafeteria, has been increasing to provide openness and natural environment of waterfront. However, when planning open-air restaurant and cafeteria, it is essential to investigate the climate characteristic of waterfront, especially wind environment, since the waterfront has a special quality of climate like low-temperature and strong wind which differs from downtown or inland In this study, wind environments of Haeundae, Suyoungrnan, and Gwanganli, the famous waterfronts in Busan, were investigated for design of open-air restaurants and open cafeterias. The main results were as follows. 1) the waterfront area of Haeundae, Suyoungman, and Gwanganli is suitable for open-air restaurant and open cafeterias; and 2) the appropriate period for open space in this area is from the end of March to November.
Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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2023.05a
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pp.231-232
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2023
With taller buildings and larger typhoons, the impact of building winds is growing. During the 11th Typhoon Hinnamno in 2022, the building wind in Busan L City exceeded 60m/s, reaching the highest speed ever. Although many studies have been conducted on reducing the wind load of buildings, which is one of the problem factors caused by strong wind speed, there is a lack of research on wind speed reducing sculptures that can directly control strong wind speed. In this paper, several types of wind speed reduction sculptures were proposed to solve these problems, and the wind speed reduction capability of the proposed sculptures was analyzed through computational fluid dynamics (CFD). These results can contribute to suggesting effective design methods for improving the urban environment and reducing pedestrian stress.
In this study, the wind environment in an urban area near Sungneymun gate was numerically investigated in the cases of inflow directions. The wind fields for the target area were simulated using Geographic Information System data and Computational Fluid Dynamics model. Results, including vector fields, three-dimensional wind velocity components, and wind speeds, were analyzed to examine flow characteristics. Wind direction variability affected by buildings was shown in the target area. The complex flows around Sungneymun did not depend on the inflow direction as a boundary condition. The wind speed around Sungneymun was generally 3 times stronger at 14 m above ground level (AGL) compared to the surface wind at 2 m AGL and relatively high in the case of easterly inflow. The effect of wind was also analyzed to be relatively significant at the southeast side of Sungneymun. Thus, it was suggested that the assessment of wind environment affected by high-rise and high-density buildings should be necessary for the architectural heritage in urban areas.
In this study, the observation environment of surface wind at an automatic weather station (AWS 288) located at Naei-dong, Mirang-si was analyzed using a computational fluid dynamics (CFD) model and geographic information system (GIS). The 16 cases with different inflow directions were considered before and after construction of an apartment complex around the AWS 288. For three inflow directions (south-south-westerly, south-south-easterly, and north-north-westerly), flow characteristics around the AWS 288 were investigated in detail, focusing on the changes in wind speed and direction at the AWS location. There was marked difference in wind speed between before and after construction of the apartment complex in the south-south-westerly case. In the south-south-easterly and north-north-westerly cases which were frequently observed at the AWS 288, the construction of the apartment complex had no marked influence on the observation of surface wind.
Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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1996.06a
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pp.45-50
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1996
천해에서 얻은 잔향음신호를 역추정 알고리즘으로 분석하여 자료수집 당시의 환경 변수인 해상풍의 세기와 해저면의 상태를 추정하는 방법에 대하여 기술하였다. 소오나 시스템과 잔향음신호 수집 당시의 환경 자료를 알고 있다면 음원에서 방사된 음파가 해수면에 처음 도달하는 시간과 수평입사각을 multipath eigenray model에 의해서 계산할 수 있고 이 정보를 이용하여 수신된 잔향음 신호를 분석하여 해수면에 의한 산란잔향음 준위와 시간을 계산할 수 있다. 해수면 후방산란강도는 수평입사각, 음원의 주파수, 해상풍의 세기 등에 의해 특징지어지며 계산된 잔향음 준위로부터 소오나 방정식을 이용하여 후방산란강도를 알아낼 수 있다. 이 후방산란강도를 입력자료로 하여 Method of Small Perturbation이론과 Chapman과 Harris가 유도한 실험식을 사용하여 입력된 값과 일치할 때까지 후방산란강도를 계산하여 이때의 환경변수를 찾아내었다. 한편 해저면 잔향음신호는 표준화된 후방산란강도값들의 PDF를 만들어 그 분포양상을 분석하였다. 본 논문에서 사용된 알고리즘의 검증을 위해서는 보다 다양한 환경하에서 실시된 많은 음향괸측자료를 필요로 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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