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비대칭 단면 구조물의 비틀림응답 연구 ( Torsional Response of Multistory Building with Unsymmetric Plan )

조순보  
  • 초록

    구조물의 지진해석에서 대부분의 구조물은 질량중심과 강성중심이 다르게 되어 비틀림모멘트가 발생하게 된다. 기존의 방법은 정적 또는 동적해석방법으로 밑면전단력을 구한 후 층지지하중과 편심을 곱하여 편심모멘트 를 구하였다. 본 연구의 경우 편심의 크기를 고려한 강성도행열식을 미리 구하여 운동방정식에 대입하고 이 운동방정식에 서 각 모드별 층지진하중과 비틀림모멘트를 구하여 부재에 발생하는 부재력을 구하였다. 유한요소법을 이용 하면 질량의 크기 및 강성도의 크기를 임의 단위 길이 별로 대입하여 운동방정식을 구성할 수 있으며 질량의 중심을 층의 슬래브위치로 한정하는 것보다 구조물의 여러가지 상황에 따라 절단할 수 있어 정도 높은 해를 구할 수 있다. 비틀림모멘트가 발생하는 구조물의 고유진동주가 및 진동모드의 크기는 Mario Paz 의 프로그램을 이용하였 으며 2층의 벽식구조물을 예제로 택하였다. 동적해석의 기존의 방법과 본 연구의 방법을 비교하여 지진하중이 작용하는 방향의 전단벽은 전단력이 비슷 하였으나 직각방향의 경우 수평전단력의 값에 상당한 차이가 났다. 실구조물에서 비틀림모멘트발생의 중요성에 비추어 정확한 비틀림모멘트에 의한 지진하중을 계산하는 것이 필요하다고 생각되어 본 연구를 시작하였다.


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