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The random dynamic forces experienced by structure due to wind are caused primarily by the turbulence in the approaching flow and motion of the structure. In the paper, fluctuating wind velocity for time history analysis is simulated by a single variate single dimensional random process using Karman spectrum about along-wind direction. This paper analyzed and obtained the dynamic response for structures modeled as many degrees of freedom system - the multistory shear building. The method for evaluating the damping matrix corresponds to any set of specified modal damping ratio. The numerical results, obtained by the Newmark-β method, show the time-history responses and trends of maximum accelerations and displacements by applying various stiffnesses and dampings to the isolator. In the paper, dynamic reponse characteristics including surface roughness and building height will be discussed.

한국어

본 연구에서는, Karman 스펙트럼을 적용하여 풍방향 풍하중을 생성하고, 생성된 풍하중이 작용하는 구조물의 동적 거동을 해석하는 프로그램을 개발한다. Karman 스펙트럼과 평균풍속으로 풍압 스펙트럼을 생성하여 Shinozuka가 제안한 정상확률과정에 적용하여 진동수의 함수를 시간에 따른 값으로 변환하여 풍하중을 생성한다. 다자유도 구조물의 진동해석은 고유치 해석을 통해 구조물의 고유주기와 고유진동 모드를 구하고, 구조물의 감쇠를 Rayleigh 감쇠로 가정하여 임의의 규정된 모든 감쇠비에 대응하는 감쇠행렬을 산정한다. Newmark-β법을 이용한 수치해석방법을 적용하여 시간에 따른 구조물의 응답을 구한다. 또한, 기본풍속 40m/s 지역의 지표면조도구분과 건물높이를 변수로 하여 구조물의 동적 거동을 해석하여 건물높이와 변위 및 가속도와의 관계를 분석한다.

목차

Abstract
 1. 서론
  1.1 연구의 목적
  1.2 연구의 범위 및 방법
 2. 구조물에 작용하는 풍하중 산정
  2.1 평균 풍속
  2.2 난기류를 포함한 풍하중
  2.3 난기류 속도 스펙트럼
  2.4 시간이력 변환방법
 3. 구조물의 동적해석방법
  3.1 기본 운동방정식
  3.2 구조물의 시간이력 해석
 4. 구조물의 동적 거동 해석 및 분석
  4.1 해석 프로그램 고찰
  4.2 풍하중 생성
  4.3 지표면조도구분에 따른 동적 거동
  4.4 건물높이 따른 동적 거동
 5. 결론
 참고문헌

키워드

저자

• 김주원 [ Kim, Juwon | 동명대학교 건축공학과 조교수, 공학박사 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  대한건축학회연합논문집 [Journal of the Regional Association of Architectural Institute of Korea]

• 간기

  격월간

• pISSN

  1229-5752

• 수록기간

  1999~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 540 DDC 690