수직 지진파 성분을 고려한 강재 물탱크의 유체 압력 응답 거동

강태원; 윤장혁; 양현익; 전종수

doi:10.7781/kjoss.2020.32.3.149

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강태원 (한양대학교) 윤장혁 (한양대학교) 양현익 (한양대학교) 전종수 (한양대학교)

저널정보: 한국강구조학회 한국강구조학회 논문집 한국강구조학회 논문집 제32권 제3호

발행연도: 2020.6

수록면: 149 - 159 (11page)

DOI: 10.7781/kjoss.2020.32.3.149

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본 연구는 강재 물탱크가 수평방향과 수직방향 성분을 포함한 지진하중에 종속될 때, 전산 유체 역학을 이용하여 강재 물탱크 내부 벽면에 작용하는 유체 압력 응답 거동을 분석한다. 이를 위해 본 연구에는 우선 문헌에서 이용 가능한 진동대 실험 데이터와 수치해석 결과를 비교함으로써 해석 모델링 기법을 제안한다. 또한 수직 지진파 성분에 의해 발생되는 슬로싱 유체 압력의 변화를 분석하기 위해 실제 강재 물탱크를 선택한 후 제안된 모델링 기법을 이용해 해석 모델을 생성한다. 생성된 모델에 대해 수직 성분 지진파의 고려에 따라 두 가지 경우의 지진하중 시나리오를 사용하여 수치해석 결과를 분석한다. 비교 결과, 수직 지진파 성분을 고려하면, 강재 탱크 내부의 최대 압력, 탱크 높이에 따른 압력 분포도 및 최대 압력 발생 위치를 변화시킴을 알 수 있다.

#Computation fluid dynamics #Vertical ground motion #Steel water tank #Nonlinear sloshing #Hydrodynamic pressure #전산 유체 역학 #수직 지반 운동 #강재 물탱크 #비선형 슬로싱 #유체 동압력

참고문헌 (22)

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오창국 / 2016 / 지진 하중을 받는 원통형 플랜트 탱크 구조물의 축방향 허용압축응력설계기준 비교 연구 / 한국강구조학회 논문집 28(4):293~301

배두병 / 2016 / 강재 액체저장탱크의 내진설계를 위한 설계기준 분석 / 한국강구조학회 논문집 28(3):195~202

Housner, G. W. / 1957 / Dynamic Pressure on Accelerated Fluid Containers / Bulletin of the Seismological Society of America 47(1):15~35

Chen, W. / 1996 / Large Amplitude Liquid Sloshing in Seismically Excited Tanks / Earthquake Engineering and Structural Dynamics 25(7):653~669

Sakata, M. / 1984 / Non-Stationary Response of Non-Linear Liquid Motion in a Cylindrical Tank Subjected to Random Base Excitation / Journal of Sound and Vibration 94(3):351~363

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