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학술저널
저자정보
유정수 (울산대학교 조선해양공학부) 백경민 (한국표준과학연구원 유동음향센터) 김태룡 (한국전력 국제원자력대학원대학교)
저널정보
한국음향학회 한국음향학회지 한국음향학회지 제35권 제4호
발행연도
2016.1
수록면
261 - 271 (11page)

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지반에 인입된 파일에 대한 거동 해석은 지반의 비선형 거동 특성으로 인해 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법을 주로 이용한다. 그러나 수치 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 파일의 제원과 지반 물성치가 확정되지 않은 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 한계를 갖는다. 반면, 지반을 선형화한 이론해석의 경우 수치 해석에 비해 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용할 것이다. 본 연구에서 대상으로 하는 풍력발전기의 경우, 초기 설계 단계에서 풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 동적 거동 해석이 요구되며, 이 때 지반에 인입된 풍력터빈의 지지구조는 탄성경계조건으로 단순화하여 동적 거동 해석에 반영할 수 있다. 이를 위해, 본 논문에서는 풍력터빈 지지구조의 선단부 탄성 계수를 도출하고자 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성범위 이내에 있다고 단순화하여 지반에 인입된 파일을 탄성지지된 보로 모델링하였다. 탄성지지보 모델을 이용해 파일 선단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 이로부터 영향계수를 도출하였다. 풍력터빈의 지지구조에 대한 해석 예로써, 모노파일과 석션파일에 대해 파일 선단의 영향계수를 구하고, 이를 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 검증하였다. 또한 이 두 파일의 깊이에 따른 변형 및 선단부의 스프링 상수를 비교하여 지지구조의 강성 측면에서 모노파일과 석션파일의 특성을 살펴보았다.
#파일-지반 연성 해석 #탄성지지보 모델 #영향계수

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참고문헌 (5)

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L. B. Ibsen / 2006 / Prototype bucket foundation for wind turbines-natrual frequency estimation google schola D. Basu / 2007 / Elastic analysis of laterally loaded piles in multilayered soil / Geomech. Geoeng. Int. J. :183~196 google schola D. Basu / 2008 / Analysis of laterally loaded piles in multilayered soil deposits google schola H. G. Poulus / 1971 / Behavior of laterally loaded piles I. single piles / J. Soil Mech. Found. Div. :733~751 google schola J. P. Carter / 1992 / Analysis of laterally loaded shafts in rock / J. Geotech. Eng. :839~855 google schola

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