• 제목, 요약, 키워드: 이동하중

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이동하중을 받는 보강판의 동응답해석 (Dynamic Response Analysis of Stiffened Plates Subjected to Moving Loads)

  • 정정훈;정태영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • pp.124-129
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    • 1992
  • 이동 집중력 및 집중질량에 의한 이동하중을 받는 직사각형 보강판에 대하 여 보강재효과집중 모델링방법에 의거하여 보강판을 등방성 박판 및 보강재 효과를 반영한 등가보요소로 이루어진 판-보 조합체로 유한요소 모델링하고 Newmark의 직접 시간적분법을 이용한 동응답 해석방법을 정식화하였다. 일 련의 수치계산 예를 통하여 본 연구에서 제시한 방법이 이동하중을 받는 보 강판의 동응답 해석문제에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다. 아울러 parametric study를 통하여 이동하중이 작용하는 보강판의 동응답특성은 이 동하중의 질량효과를 고려하는 경우와 고려하지 않는 경우 매우 달라지며, 이동하중에 의한 동적응답은 이동속도가 증가할수록 정하중에 의한 응답보 다 증폭되어 나타나고 증폭비율이 질량효과를 고려할 경우 훨씬 더 커짐을 확인하였다.

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개폐식 지붕구조의 움직임에 대한 공간구조물의 진동해석 (Vibration Analysis of Space Structure with Retractable Roof)

  • 김기철;강주원;김현수
    • 한국공간구조학회논문집
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    • v.11 no.1
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    • pp.113-120
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    • 2011
  • 지붕구조의 개폐가 가능한 체육시설 및 복합시설은 대공간구조물의 장점을 잘 나타내고 있으며 대공간구조물의 전천후 사용이 가능하도록 하였다. 개폐식 지붕구조는 구조형식, 마감재료, 개폐방식에 따라서 매우 다양하며 개폐방식에 따라서 중첩방식, 수평이동방식, 주름접기방식 등으로 구분할 수 있다. 특히 중첩방식이나 수평이동방식에 의한 지붕구조의 움직임은 주행하중, 충격하중, 관성력 및 제동력과 같은 동적하중이 구조물에 가해질 수 있으므로 이에 대한 대공간구조물의 진동해석이 필요할 것으로 사료된다. 지붕구조의 움직임에 의한 주행하중은 이동질량 또는 이동하중으로 적용할 수 있으나 비교적 움직임이 느린 개폐식 지붕구조에 의한 동적하중은 아동하중으로 적용하는 것이 타당하다. 따라서 본 논문에서는 지붕구조의 개폐로 야기되는 이동하중에 대한 새로운 적용방법을 제안하고 이를 이용하여 개폐식 지붕의 개폐속도에 따른 대공간구조물의 진동해석을 수행하였다. 본 논문에서 제안된 등가 이동하중은 지붕구조 개폐에 의한 대공간구조물의 진동해석에 있어서 매우 용이하게 활용할 수 있다.

이동하중을 받는 사장교의 거동비교 (Comparative study on the cable stayed bridge under moving load state)

  • Sung, Ikhyun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • v.13 no.2
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    • pp.258-266
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    • 2017
  • 사장교는 특수목적으로 장 경간을 갖는 교량이다. 긴 경간으로 인하여 차량의 이동하중에 대한 동적응답이 매우 특별하다. 거동역시도 비선형을 갖고 있어 설계에 어려움이 많은 형식이다. 연구에서 다양한 차량하중을 고려하여 사장교의 응답을 구하고 장 경간 교량의 이동하중에 대한 거동을 파악한다. 특히, 한 방향과 양방향에 대한 하중이 속도를 가지고 이동할 때 교량의 부재에 대한 거동은 케이블의 유연성에 기인하는 것으로 나타났다. 차량하중의 영향은 케이블의 진동과 함께 수직변형을 증폭하는 경향을 나타내므로 케이블과 바닥판의 동적거동을 포함한 분석이 보다 효과적임을 알 수 있다.

이동하중을 고려한 활하중 설계기준 연구 (60m 이하 교량) (A Study on Live Load Design Standards Considering Moving Load (For Shorter than 60m Span))

  • 진경석;한만엽
    • 대한토목학회논문집
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    • v.33 no.4
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    • pp.1261-1270
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    • 2013
  • 현행 국내 1등교 활하중 설계기준은 DB-24하중과 DL-24하중을 적용하고 있다. 특히 45m 이상의 장경간 교량에서는 DB-24하중보다 DL-24 하중에 의한 전단력, 모멘트가 지배적인 것으로 나타나 대부분 DL-24하중을 적용하여 설계하고 있다. 그러나 실제 교량에서트럭하중은 한 점에 머무르며 작용하지 않고 교량 위를 종방향으로 이동하며 작용하므로, 이러한 이동 효과를 고려하여 이동트럭하중(ML-24)을 정의하여 DL-24하중과 비교한 결과, DL-24하중은 50m 경간을 기준으로 이동트럭 하중(ML-24)에 의한 전단력을 전 구간에서 만족시키지 못하였고, 모멘트의 경우도 일부구간에서 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 이에 본 논문에서는 경간 50m를 기준으로 현재 DL-24하중을 구성하는 하중 인자를 조정하여 새로운 활하중 모델인 RL-24하중을 제시하였으며, 이를 경간 45~60m 단순교에 적용시켜 검토한 결과, 실제 작용 하중과 유사한 ML-24하중에 의해 교량에 작용하는 모멘트와 전단력을 모두 만족하였으며, 특히 문제점으로 발견되었던 부재 중앙과 부재 단부에서의 전단력 비율이 일정하게 유지되는 결과를 얻었다. 또한 국내의 활하중 모델들과의 비교를 통하여 RL-24하중 조정안의 적절성과 그 적용성을 검토하였다. 본 연구에서는 최근 연구개발과 실용화가 활발한 60m 경간급의 1등급 교량에 대하여 실제 트럭의 이동 효과를 고려하여 모멘트와 전단력에 대하여 합리적인 설계가 이루어질 수 있도록 새로운 설계기준을 제시하였다.

보행하중에 의한 구조물 진동의 효율적인 해석 (Efficient Analysis of Structure Vibration Induced by Walking Loads)

  • 김기철;이동근
    • 한국지진공학회논문집
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    • v.5 no.1
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    • pp.21-29
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    • 2001
  • 주차장, 버스터미널, 스타디움, 집회공간과 같은 낮은 고유진동수를 갖는 장경간 건축물에서는 저속 차량의 이동하중이나 보행자의 보행하중과 같은 동적하중에 의해 과도한 바닥판 진동이 발생할 수 있으며 이러한 진동은 건축물의 이용자에게 불쾌감을 일으켜 건축물의 사용성에 심각한 영향을 주게된다. 구조물에 가해지는 보행하중의 일반적인 적용방법은 분할된 요소의 절점을 따라 절점하중으로 가하는 것이다. 그러나 이러한 해석모델은 보행하중을 절점에만 가해야하는 제한적인 문제점을 가지고 있어 보폭 수만큼 절점을 생성시켜야 하며 보폭이 변하거나 절점이외에 하중이 작용할 경우 해석모델을 수정해야하는 번거로움이 있다. 본 연구에서는 보행하중에 대한 계측과 분석을 통하여 보행하중의 동적특성을 분석하였으며 계측한 보행하중을 예제구조물에 적용하였다. 그리고 보행하중에 의한 구조물 진동의 효율적인 해석을 위하여 구조물에 가해지는 보행하중을 등가의 절점하중으로 치환하는 방법을 제안하였으며 제안된 등가절점 하중의 타당성을 검증하기 위하여 예제구조물의 진동해석을 수행하였다.

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흡수경계조건의 아스팔트 콘크리트 궤도 동적 해석에의 적용 (Application of the Absorbing Boundary Condition in Moving Force Analysis of Asphalt Concrete Track)

  • 이성혁;정근영;정우영
    • 한국철도학회논문집
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    • v.19 no.1
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    • pp.54-66
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    • 2016
  • 이 연구에서는 흡수경계조건을 적용하여 경계부분에서 발생한 갑작스런 하중조건의 변화에 의해 발생한 탄성파의 전달 및 반사현상을 감소시키고자 하였으며, 흡수경계조건이 사용 유무에 따른 효과를 검증하였다. 또한, 정점하중재하의 경우와 이동하중에 의한 동적해석결과를 비교함으로써 정점하중재하가 이동하중을 적절히 표현할 수 있는가의 여부를 분석하였다. 주행속력의 변화에 따른 KTX 열차조건에서의 이동하중에 의한 동적해석을 수행하여 아스팔트 콘크리트 궤도에서의 동적안정성을 검토하였으며, 준정적인 표준 열차하중에 의한 해석결과를 비교함으로써 아스팔트 콘크리트 궤도의 구조 안전성을 확인하였다.

프리캐스트 모듈 바닥의 동하중 재하시험 (An Application of Dynamic Loading Test of Precast Module Concrete Decks)

  • Sung, Ikhyun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • v.13 no.1
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    • pp.73-80
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    • 2017
  • 이 논문에서는 프리캐스트 바닥판 위를 이동하는 차량하중에 의한 바닥판 접합거동 특성을 분석하였다. 하중 재하를 위하여 프레임을 제작하였고 각 측정 장치를 활용하여 거동을 파악하였다. 바닥판의 정적응답을 검토하여 이론값과 비교하였고 그 특성은 매우 합리적임을 알 수 있었다. 또한, 동적영향 평가를 위하여 가속도, 속도 및 변위를 측정하여 시험에서 이동하중의 특성을 분석하였다. 이동하중에 의한 동적응답을 위하여 바닥판 진동수를 측정한 결과 하중 범위 변화에 따라 진동 특성도 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 결과적으로 연결부의 동적 응답은 연결방법에 따라 특성이 다르므로 설계에 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다.

모형실험을 통한 고정 및 이동하중 재하 방법에 따른 노반 변형거동 비교 (A Comparative of Ground Stress with Difference of the Fixed Point Loading and Moving Wheel Loading)

  • 최찬용;신은철;엄기영;신민호
    • 한국철도학회논문집
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    • v.14 no.1
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    • pp.49-56
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    • 2011
  • 이 논문에서는 모형토조 실험으로 하중을 재하하는 방법에 따라 응력과 침하특성을 비교하였으며, 하중재하 방법의 차이를 정량적으로 평가하기 위하여 응력경로와 주응력 방향의 회전영향을 평가하였다. 실험결과 동일 시험조건에서 하중재하 방법에 따라 침하량과 토압이 달라지며, 이동하중의 경우 고정된 지점에서의 정적하중보다 침하량이 약 6배, 반복하중보다 약 2배 이상 크게 발생하였다. 응력경로에서도 고정된 지점에서의 반복하중보다 응력경로의 길이(L)는 2배 이상이 길고 전단변형에 영향을 주는 축차응력도 약 2배 이상 크게 나타났다. 또한, 도상자갈이 있는 궤도에서의 이동하중의 경우 주응력 방향의 회전각이 약 ${\Delta}{\theta}=40^{\circ}$ 최대 응력의 약 60%정도 발생하고 있으며, 주응력 방향의 회전에 영향을 받고 있다는 것을 알 수 있었다.

사무소 건물의 화재하중 분포 (A Survey of Fuel Loads in Office Buildings)

  • 김운형
    • 한국화재소방학회논문지
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    • v.11 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1997
  • 본 연구에서는 국내 10개 설계 사무소 건물을 대상으로 화재하중 분석방법과 현재의 화재하중 분포 를 제시하였다. 조사범위는 건물 완공 후 거주자가 반입한 이동성 물품(이하 이동하중)으로 제한하였 다. 조사결과는 평면배치, 바닥면적, 사용인원 및 가연물의 특성에 따른 이동하중과의 관련성과 함께 미국의 조사 결과와 비교 분석하였다. 현재 국내 사무소 건물의 이동하중은 95% 신뢰도 기준으로 36.13kg/$m^2$ 에서 52.41kg/$m^2$ 사이에 분포하며 평균 화재하중은 44.27kg/$m^2$ 으로 나타났다. 한 미간의 분포는 미국이 평균 66. 84kg 1m2로 한국의 44.27kg/$m^2$ 에 비해 상당히 높게 나타났다. 본 연구결과는 향후 건불의 화재위험도 분류 및 화재 실험시 가연물량 기준에 적용되며 내화설계의 기준 결정을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

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등가하중법 관점에서 분석한 프리스트레싱 텐던의 직선이동 (Analysis of the Linear Transformation of Prestressing Tendon Using Equivalent toad Method)

  • 오병환;전세진
    • 한국콘크리트학회논문집
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    • v.14 no.6
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    • pp.843-850
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    • 2002
  • 프리스트레스트 콘크리트 부재의 해석이론에서 텐던의 직선이동(linear transformation)은 텐던 배치에 대한 해석을 간략화시켜주는 장점이 있어 빈번히 다루어지고 있다. 본 논문은 그동안 간과되기 쉬웠던 직선이동에 내재된 근사화 및 그 영향을 밝히는데 중점을 두고 있으며, 주로 등가하중법(equivalent load method)을 통하여 직선이동의 이론을 분석하였다. 텐던이 이동하더라도 똑같은 등가하중 시스템이 산출되는 것을 직선이동으로 볼 경우, 기존의 등가하중법 고유의 내재된 가정은 그러한 직선이동의 원리가 성립하도록 하고 있으며, 반면 근사화가 포함되지 않은 엄밀한 의미의 등가하중 시스템에서는 그러한 원리가 성립하고 있지 않다 또한, 자체평형의 성질로부터 유도된 등가하중법을 직선이동에 적용하는 방안을 모색하였으며, 기존의 결과와 약간 다른 등가하중 시스템을 산출하였다. 논의를 확장하여 격납구조물 벽체 원환텐던(circumferential tendon)의 편심배치 문제를 직선이동의 관점에서 분석하였다.