동파력에 의한 콘크리트 피로해석에 관한 연구

Abstract

21세기 해양시대를 앞두고 있는 시점에서 대형 콘크리트 구조물이 항만 및 해양에 빈번하게 설치되고 있으며 이러한 콘크리트 구조물은 파력의 반복적인 작용으로 피로하중이 문제가 되고 있다. 따라서 해상상태에 노출이 되어있는 콘크리트 구조물은 예상되는 최대하중에 따라 설계할 뿐만 아니라 예상 가동기간 중 반복적으로 가해지는 하중에 의한 피로파괴(Fatigue Failure)로부터 안전하게 설계되어야 한다. 그러나 아직까지는 항만 및 해양구조물에 대한 정확한 피로해석방법이 정립되어있지 않은 국내 실정이며 특히 항만 구조물의 경우 파력산출시 실험식에 의해 파력을 산출하며 피로해석에서는 최대/최소 파력이 필요하므로 기존 실험식으로는 피로해석을 수행하기에는 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 구조물에 작용하는 동파력을 CADMAS-SURF 프로그램을 이용하여 콘크리트 구조물의 최대/최소 파력을 산출하였으며 일반적인 콘크리트 구조물은 고유주기가 3초 이하이므로 결정론적 해석(Deterministic Analysis)을 사용하여 DNV, NPD,Goodman, ACI Code에 근거하여 파괴횟수와 누적 피로 수명을 산정하였다.