複合 引張構造物의 構造的 擧動 特性과 安定化 移行過程 解析 = The characteristics of structural behavior and stabilizing process of hybrid tension structures
저자
발행사항
서울 : 동국대학교, 2004
학위논문사항
학위논문(박사)-- 동국대학교 대학원 : 건축공학과 2004. 2
발행연도
2004
작성언어
한국어
DDC
690
발행국(도시)
서울
형태사항
xxii, 177 p. ; 26cm
DOI식별코드
소장기관
이 연구에서는 대공간 구조시스템의 복합 인장구조물에 대한 안정화 이행과정 해석기법(安定化 移行過程 解析技法)과 프로그램을 작성하였고 실구조체에 대한 해석을 통하여 거동특성을 분석하고 붕괴 및 복구과정의 적용에 대하여 연구하였다.
제1장에서는 연구배경 및 목적, 범위 및 방법에 대하여 기술하였다.
제2장에서는 복합 인장구조물에 대한 유한요소법에 의한 정식화에 대하여 언급하였고 응력해석 및 안정화 이행과정 해석기법에 대하여 서술하였다.
제3장에서는 제2장의 이론을 바탕으로 작성된 프로그램을 사용하여 안정화 이행과정 해석을 실제 구조물인 올림픽 체조경기장과 인천 문학월드컵경기장을 대상으로 수행하여 단계별 도입장력값을 제시하였고 구조적인 거동특성을 고찰하였다. 이 연구결과는 해석된 실제 구조물의 설계와 시공에 적용되었으며 해석의 결과를 실측자료와 비교하여 해석의 신뢰성을 검증하였다. 실제 구조물의 거동과 이 연구의 결과를 비교할 때 일부 오차가 있으나 시공오차 및 측정오차를 감안한다면 해석결과는 실제 구조물의 거동과 매우 유사하고 신뢰성이 있다고 판단된다.
제4장에서는 붕괴 및 복구과정 해석(崩壞 및 復舊過程 解析)을 동일한 구조물에 대하여 수행하였으며 해석의 결과를 실측자료와 비교하여 해석의 신뢰성을 검증하였다. 올림픽 체조경기장의 경우 보수공사중 발생한 케이블 파단으로 인한 실제 상태와 비교하였으며, 이를 복구하기 위한 과정에 대한 해석을 수행하여 그 결과를 적용하여 복구공사를 수행하였고 실측결과와 비교하였다. 인천 문학월드컵경기장의 경우 주요 케이블의 파단을 가정하여 붕괴과정 해석을 수행하여 거동특성을 분석하였다.
이 연구에서 제시된 해석기법 및 결과는 케이블 돔, 케이블 막구조 뿐 아니라 유사한 복합 인장구조 시스템에서도 적용이 가능하며, 또한 이연구결과의 신뢰성 확인으로 새로운 구조시스템의 개발이 가능하고 이에 대한 구조적 거동특성을 예측할 수 있다. 한편 대공간 복합 인장구조에 대한 연구결과가 실제 구조물을 통하여 검증되었으므로 향후 건설되는 대공간 복합 인장구조물에 대하여 이 연구결과의 적응으로 설계와 시공이 가능할 것으로 사료된다.
Analysis method of stabilizing process and its program regarding large spatial structural systems are described in this dissertation. In addition, the charateristics of actual large spatial structural behavior is analyzed and the application of failure and restoring process is studied.
Chapter 1 deals with the research backgrounds, objectives, scopes and methods.
In Chapter 2, the formulation of finite element of the hybrid tension structures is mentioned and analysis techniques of stress analysis and stabilizing process and their programs are discussed.
In Chapter 3, the analysis of stabilizing process of the example structures, namely Seoul Olympic Gymnasium and Incheon Munhak Worldcup Stadium, based on the program written with the theory in Chapter 2, is performed and the jacking force of stabilizing process is proposed, and the characteristics of structural behavior is investigated. This result of research is applied to the design and construction of the actual structures and the reliability of the analysis is verified through comparison of the analysis results and the measured results in the field. When the analytical results is compared with the actual structural behavior, there is a little difference but it is judged that the analysis results are quite reliable because it is very similar to the measured values in spite of construction and measurement errors.
Chapter 4 handles analysis of failure and restoration process for the mentioned structures above and shows reliability of the analysis method through comparison of the analytical result and the measured result. In case of Seoul Olympic Gymnasium, the anlaytical results are compared with the actual state due to cable failure during the restoration construction. The analysis is performed for the restoration construction and the results is utilized to perform the restoration construction and its results are compared with the measured results. In case of Incheon Munhak Worldcup Stadium, analysis of failure process is performed, assuming failures of main cables.
Analysis techniques and results proposed in this study are applicable to cable domes, cable membrane structures as well as hybrid tension structural systems. In addition, assurance of reliability of this method makes new structural systems possible to develop and the characteristic of the structural behavior can be predicted. It is believed that the analysis method can be applied to design and construct large spatial hybrid tension structures because the method was verified through the actual example structures.
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