개요

초고층 건물은 풍하중이 지배적이므로 계획설계 단계에서부터 바람에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 형상 및 구조형식을 결정하여야 한다. 또한 초고층 건물에 대한 풍하중 영향을 정확히 평가하여 구조적안전성과 함께 사용자의 거주성을 만족시킬 수 있도록 설계가 이루어져야 한다. 이를 위해 전산유체해석, 시간이력 풍하중 해석, 공탄성 진동모형 실험기술, 기류가시화 실험기술 등을 적용하고 있다.

개요

개요

대공간 구조물은 복잡한 구조적 거동을 나타내므로, 이러한 거동을 반영할 수 있는 풍하중 및 풍진동 평가절차가 요구된다. 이를 위해 구조물의 극한 거동을 고려한 풍하중 추출법을 개발하여 적용하고 있다. 또한 복잡한 풍진동 거동의 시뮬레이션을 위해 풍압데이터를 이용한 비선형 시간이력 해석기술을 보유하고 있다.

주요실적

개요

장대교량과 같은 초대형 구조물은 풍하중에 지배적으로 영향을 받는다. 안전하고 경제적인 내풍설계를 위해 독자적인 현지 자연풍 해석, 풍동실험기술, 내풍 안정성 평가기술을 지속적으로 개발하고 있으며, 국내외 여러 교량 구조물에 적용하여 연구 성과를 창출하고 있다.

현지 풍환경 분석

2차원 풍동실험

• 주요 구조부재의 가설계/완성계 단면형상 고려
• 등류/난류 기류조건 고려
• 풍상측/풍하측 부재배치 고려
• -10~+10° 영각 고려

• 실제 건설 현장의 풍환경을 고려하여 난류조건에서 와류진동, 버페팅, 플러터 현상 조사
• 단면 주위의 공기 흐름과 와류 형상 등 내풍특성 파악

3차원 풍동실험

• 케이블 가설 전의 독립 주탑은 교축방향의 진동 발생 가능성이 높으므로 가설시 내풍안정성을 별도로 검토
• 등류 및 경계층 난류에 대하여 풍속에 따른 풍응답 분석

• 주요 가설단계 및 공용중 구조계의 내풍안정성 검토
• 필요시 가설공법을 고려한 제진대책 수립

현수교 전교모형실험

• 다점풍압 동시측정 장치를 사용하여 교량의 형상을 고려한 풍압분포 측정

특수해석

• 다양한 단면안에 대해 전산유체해석을 이용한 공기역학적 분석을 통해 최적단면 도출
• 공기력계수, 압력장, 속도장, 유동장 산출

• 바람의 난류성분에 의한 교량의 동적구조(하중응답) 해석
• 주요 가설단계 및 완성계 교량의 변형량 및 부재력 검토

완성계 모드해석

가설계 모드해석

거더모멘트(Mz)

버페팅 해석결과 (예)