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1
표제지 1
제출문 2
최종연구보고서 초록 3
요약문 4
SUMMARY 10
CONTENTS 16
목차 18
제1장 서론 24
제1절 서론 26
제2절 연구개발 내용 및 범위 29
제3절 연구보고서의 구성 34
제2장 국내ㆍ외 기술개발 현황 36
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 (요약) 42
제1절 콘크리트 구조물 장기성능 평가요건 개발 분야 44
제2절 내진성능평가에 기초한 콘크리트구조물 허용열화기준 개발 54
제3절 지반-구조물 상호작용해석 및 지진입력 판단기준 개발 65
제4장 결론 및 향후 계획 88
제5장 연구개발목표 달성도 및 관련분야의 기여도 98
제6장 연구개발 결과의 활용계획 106
제7장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 110
표목차 20
표 3.1/1. 콘크리트 내구성설계 관련 국내ㆍ외 기술기준 요건 분석 44
표 3.2/5. 국내방사성폐기물 처분시설(저장고) 장기 내구성 및 열화특성 47
표 3.3/표 국외 천층처분시설 콘크리트 구조물 구조설계 특성 48
표 3.4. 원전 및 지하 콘크리트구조물의 주요 열화요인 및 열화특성 49
표 3.5. 염해와 중성화의 복합열화에 대한 보수보강공법의 선정 52
표 3.6. 해석모델 별 시간증분 간격의 영향 58
표 3.7. ASCE 지진지속시간 포락함수의 매개변수 67
표 3.8. JEAG 4601 지진지속시간 67
표 3.9. 비초과확률 98%에 대한 지진지속시간 포락함수 매개변수 69
표 3.10. 지진지속시간 기준(안) 70
표 3.11. 지진지속시간 기준(대안) 70
표 3.12. 원전구조물의 내진설계시 SSI 해석 여부에 대한 여러 나라 기준 72
표 3.13. 지진입력 공간변동성 고려를 위해 ASCE 4-98에 제안된 지반응답스펙트럼 감소 비율 76
표 3.14. 구조물 기초의 크기와 상관도에 따른 구조물 상단 수평응답의 응답스펙트럼비 79
표 3.15. 구조물 기초의 크기와 상관도에 따른 구조물 하단 수평응답의 응답스펙트럼비 79
표 5.1. 연구개발목표 달성도 102
그림목차 22
그림 1.1. 콘크리트구조물 장기성능 평가요건 개발 연구수행 체계 31
그림 1.2. 내진성능평가에 기초한 콘크리트구조물 허용열화기준 개발연구수행 체계 32
그림 1.3. 지반-구조물 상호작용해석 및 지진입력 판단기준 개발 연구수행 체계 33
그림 3.1. 원전구조물 열화원인 별 발생빈도 45
그림 3.2. 원전구조물 콘크리트 주요 열화요인 45
그림 3.3. 중성화깊이 평가결과 46
그림 3.4. 전염화물 이온량 평가결과 46
그림 3.5. 스페인 El-Cabril 처분장 전경 48
그림 3.6. 염해를 중심으로 한 복합열화의 상관관계 50
그림 3.7. 콘크리트 균열 폭과 철근의 부식량 및 부식속도의 관계 51
그림 3.8. 복합열화에 대한 보수보강공법 검토개요 51
그림 3.9. 정적하중 및 지진하중을 받는 보의 취약도 곡선 55
그림 3.10. 정적하중 및 지진하중을 받는 전단벽의 취약도 곡선 56
그림 3.11. 콘크리트의 하중-변위 곡선 57
그림 3.12. 지진하중을 받는 전단벽의 극한상태 58
그림 3.13. 열화된 구조물의 모델링 59
그림 3.14. 철근 단면손실 산정절차 및 발생 균열폭과 철근 단면손실량 61
그림 3.15. 정적하중을 받는 철근콘크리트 구조물의 성능 63
그림 3.16. 지진하중을 받는 철근콘크리트 구조물의 성능 64
그림 3.17. 지진하중을 받는 철근콘크리트 구조물의 취약도 64
그림 3.18. 지진지속시간 포락함수 67
그림 3.19. 해석대상 구조물 가속도응답스펙트럼의 최대값 69
그림 3.20. 지반-구조물 시스템의 고유진동수 정의 72
그림 3.21. 구조물 상부에서의 메디안 응답스펙트럼 (5% 감쇠비) 74
그림 3.22. 비상관 지진응답해석에 사용된 Luco & Wong의 상관도함수 80
그림 3.23. 해석대상 구조물 및 기본자유진동모드 81
그림 3.24. ACS-SASSI를 사용한 비상관 지진응답해석 결과 82
그림 3.25. 울진 3,4호기 원자로격납건물 - 지표상 매트기초 구조물 84
그림 3.26. 울진 3,4호기 원자로격납건물 - 묻힌 매트기초 구조물 85
그림 3.27. RWB - 지표상 매트기초 구조물 86
2
표제지 115
요약문 116
SUMMARY 120
CONTENTS 124
목차 126
제1장 서론 135
제1절 연구목적 및 필요성 137
제2절 연구개발 내용 및 범위 138
제3절 연구개발 목표 달성도 139
제4절 연구개발결과의 활용계획 140
제2장 콘크리트 구조물의 장기성능 기술 현황 141
제1절 콘크리트 내구성설계 관련 국내ㆍ외 기술기준 조사ㆍ분석 143
제2절 국내 원전구조물의 성능저하 요인 및 열화사례 분석 182
제3절 원전 콘크리트 구조물의 내구성 상태평가 192
제4절 결론 202
제3장 방사성 폐기물 처분시설의 콘크리트 구조물 기술현황 205
제1절 방사성 폐기물 처분시설 규제요건 및 기술기준 207
제2절 국내 방사성 폐기물 관리시설 콘크리트 구조물 운영경험 216
제3절 국외 방사성 폐기물 처분시설 콘크리트 구조물 운영경험 223
제4절 결론 237
제4장 복합열화를 고려한 콘크리트 구조물의 장기성능평가 기술현황 241
제1절 원전 및 지하 구조물의 복합열화 발생기구 및 열화특성 분석 243
제2절 복합열화를 고려한 콘크리트 구조물의 성능평가 및 수명 평가 방법 257
제3절 복합열화에 의해 성능이 저하된 구조물의 보수ㆍ보강 방법 323
제4절 결론 358
제5장 콘크리트 장기성능 평가지침(안) 359
제6장 종합결론 379
제7장 참고문헌 383
부록:원전 안전성관련 콘크리트 구조물의 열화 및 수명관리 프로그램 395
표목차 128
표 2.1. 콘크리트 구조물의 내구성 평가방법 145
표 2.2. 배합에 의한 콘크리트 내구성 평가방법 146
표 2.3. 콘크리트 구조물의 균열 평가방법 147
표 2.4. 환경지수 도출 148
표 2.5. 내구지수의 산출 148
표 2.6. 내구성에 대한 검토방법 149
표 2.7. 철근 피복두께(콘크리트 덮개) 153
표 2.8. 성능검증형 일반 설계법 158
표 2.9. 환경조건에 따른 노출등급 163
표 2.10. 노출등급에 따른 Euro Code의 내구성 요건 164
표 2.11. CEB-FIP Model Code 90에서의 환경조건에 따른 최소 피복두께 165
표 2.12. Euro Code에서의 보통 및 중량 콘크리트의 최소 피복두께 165
표 2.13. 환경의 분류 167
표 2.14. 내구설계를 위한 모델수준 167
표 2.15. 동결을 받는 콘크리트의 공기량 요건 169
표 2.16. 특수 노출조건에 대한 요건 170
표 2.17. 제빙혼화제에 노출된 콘크리트에 대한 혼화재량 제한치 170
표 2.18. 황산염을 함유한 용액에 노출된 콘크리트에 대한 요건 171
표 2.19. 철근의 부식방지를 위한 최대 염화물이온량 171
표 2.20. 노출조건의 분류 175
표 2.21. 내구조건에 따른 철근의 공칭 피복두께(스터럽 포함) 175
표 2.22. 각 내구설계기준의 내구설계개념 비교 179
표 2.23. 각 내구설계기준의 내구설계인자 및 설계과정 180
표 2.24. 각 내구설계기준의 장ㆍ단점 비교 181
표 2.25. 원전 구조물의 주요 열화요인 및 열화특성 184
표 2.26. 원전구조물의 내구성 조사개요 193
표 2.27. 구조건전성 평가기준 194
표 2.28. 고리 1, 2호기 안전성관련 구조물의 콘크리트 압축강도 측정결과 195
표 2.29. 국내 가동중 원전구조물 열화상태 조사ㆍ분석 196
표 2.30. 염화물량에 따른 열화판정기준(ACI 222R-96) 199
표 3.1. 국내 방사성폐기물 처분시설 관련 규제요건 215
표 3.2. 국내 방사성폐기물 처분시설(저장고) 장기 내구성 및 열화특성 217
표 3.3. 일본 저준위 방사성폐기물 처분장 콘크리트 방벽 시방배합표 233
표 3.4. 500년 내구성능 평가를 위한 콘크리트 배합조건 235
표 3.5. 국외 천층처분시설 콘크리트 구조물 구조설계 특성 239
표 4.1. 원전 및 지하 콘크리트 구조물의 주요 열화요인 및 열화특성 244
표 4.2. 콘크리트 및 철근콘크리트의 열화 매카니즘 245
표 4.3. 철근, 텐돈 및 기타 구조용 강재의 열화 매카니즘 246
표 4.4. 앵커시스템의 열화 메카니즘 247
표 4.5. 테이핑된 이음부 및 밀봉재의 열화 매카니즘 249
표 4.6. 도장 시스템의 열화 매카니즘 249
표 4.7. 수분환경과 열화현상과의 관계 254
표 4.8. 수분환경을 축으로 한 복합열화의 가능성 판정 254
표 4.9. 중성화 진행을 예측하기 위한 모델식 271
표 4.10. 동해 손상을 예측하기 위한 모델식 280
표 4.11. 콘크리트 구조물의 외관상태에 의한 염해의 성능저하단계 283
표 4.12. 염해에 의한 성능저하단계의 구분 및 평가방법 284
표 4.13. 콘크리트 구조물의 외관상태에 의한 중성화의 성능저하단계 286
표 4.14. 콘크리트 구조물의 중성화에 의한 성능저하단계의 정의 및 평가방법 286
표 4.15(a) 콘크리트의 중성화깊이에 따른 성능저하단계 286
표 4.15(b) 중성화깊이에 따른 구분 286
표 4.15(c) 중성화속도에 따른 구분 287
표 4.16. 적용대상 구조물의 내구성 조사결과 316
표 4.17. 각종 열화ㆍ손상요인별 보수계획 324
표 4.18. 중성화의 열화진행과정 330
표 4.19. 중성화에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 332
표 4.20. 염해의 열화진행과정 333
표 4.21. 염해에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 334
표 4.22. 동해의 열화진행과정 336
표 4.23. 동해에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 337
표 4.24. 화학적침식의 열화진행과정 338
표 4.25. 화학적침식에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 339
표 4.26. ASR의 열화진행과정 341
표 4.27. 알칼리-골재반응에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 342
표 4.28. 중성화와 염해가 복합된 경우의 성능저하의 예 344
표 4.29. 중성화와 염해의 복합열화에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 345
표 4.30. 동해와 염해가 복합된 경우의 성능저하의 예 349
표 4.31. 동해와 염해의 복합열화에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 350
표 4.32. 주공법 선정에 있어서 고려할 사항 351
표 4.33. 화학적침식과 염해가 복합된 경우의 성능저하의 예 352
표 4.34. 화학적침식과 염해의 복합열화에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 353
표 4.35. 알칼리-골재반응과 염해가 복합된 경우의 성능저하의 예 355
표 4.36. 알칼리-골재반응과 염해의 복합열화에 대한 보수ㆍ보강공법의 선정 356
표 5.1. 동결을 받는 콘크리트의 공기량 요건 373
표 5.2. 특수 노출조건에 대한 요건 373
표 5.3. 제빙혼화제에 노출된 콘크리트에 대한 혼화재량 제한치 373
표 5.4. 황산염을 함유한 용액에 노출된 콘크리트에 대한 요건 374
표 5.5. 철근의 부식방지를 위한 최대 염화물이온량 374
표 5.6. 최소 철근 피복두께(콘크리트 덮개) 375
그림목차 132
그림 2.1. 일본 기술기준에서의 내구설계 평가개념 비교 160
그림 2.2. CEB-FIP Model Code의 내구연한 설계개념 161
그림 2.3. Service Period Design과 Lifetime Design의 비교 166
그림 2.4. CEB-FIP New Approach 97에서의 내구설계 절차 168
그림 2.5. 재료 및 사용단계별 열화의 발생빈도 182
그림 2.6. 부재 및 재료별 열화의 발생빈도 183
그림 2.7. 콘크리트 부재의 균열발생 원인 183
그림 2.8. 열화원인별 발생빈도 184
그림 2.9. 구조물 외벽 균열, 백화 및 녹물누출 사례(1) 185
그림 2.10. 구조물 외벽 균열, 백화 및 녹물누출 사례(2) 185
그림 2.11. 수조구조물 외벽 백화현상(1) 186
그림 2.12. 수조구조물 외벽 백화현상(2) 186
그림 2.13. 핵연료건물 외벽 백화현상 187
그림 2.14. 수직텐돈 정착부 그리이스 누유 사례 187
그림 2.15. 텐돈갤러리 누수 및 백화현상 188
그림 2.16. 텐돈가닥의 파손 188
그림 2.17. 보조건물 내부 천정슬래브 철근노출 189
그림 2.18. 보조건물 내부 핵연료건물 외벽 백화현상 189
그림 2.19. 격납건물 내부 안전성관련 방호도장 손상 190
그림 2.20. Box Culvert 내부 1차기기 냉각해수 취수배관 손상 190
그림 2.21. 외부 충격에 의한 매설 콘크리트 배관 손상(내부) 191
그림 2.22. 외부 충격에 의한 매설 콘크리트 배관 손상(외부) 191
그림 2.23. 원전콘크리트 구조물의 구조건전성 평가절차 193
그림 2.24. 압축강도 측정결과 194
그림 2.25. 초음파속도 측정결과 195
그림 2.26. 중성화깊이 측정결과 196
그림 2.27. 염화물 함유량 측정결과 198
그림 2.28. 고리 1호기 구조물 자연전위 측정결과 199
그림 2.29. 고리 2호기 구조물 자연전위 측정결과 200
그림 2.30. 고리 1호기 안전관련 구조물의 구조건전성 지수 201
그림 3.1. 스페인 El-Cabril 처분장 콘크리트 구조물 225
그림 3.2. Drain Control Network 및 Inspection Gallery 225
그림 3.3. CIC 철근 콘크리트 구조물(Cell Structure) 단면 228
그림 3.4. 프랑스 로브 처분장 전경 229
그림 3.5. 로브 처분장 콘크리트 구조물 230
그림 3.6. 로카쇼 저준위 폐기물 처분시설 개요 231
그림 3.7. 제 1처분장 콘크리트 방벽 구조설계 232
그림 3.8. 제 2처분장 콘크리트 방벽 구조설계 232
그림 4.1. 복합열화를 받은 경우의 성능저하개념 250
그림 4.2. 수분 및 열화인자의 이동 개념 252
그림 4.3. 건조과정에서의 열화인자의 이동 개념 253
그림 4.4. 흡수과정에서의 열화인자의 이동 개념 253
그림 4.5. 염해를 중심으로 한 복합열화의 상관관계 255
그림 4.6. 중성화를 중심으로 한 복합열화의 상관관계 256
그림 4.7. 중성화와 다른 열화현상과의 조합 256
그림 4.8. 철근부식과정에 관한 개념적 모델 261
그림 4.9. 철근콘크리트 부재와 염화물이온의 확산 263
그림 4.10. 콘크리트의 중성화속도에 미치는 환경적 영향 270
그림 4.11. 염해에 의한 콘크리트 구조물의 성능저하모델 283
그림 4.12. 중성화에 의한 콘크리트 구조물의 성능저하모델 285
그림 4.13. 수명예측을 위한 성능저하모델 288
그림 4.14. 겉보기 염화물이온 확산계수에 의해 작성된 염화물이온 프로파일 290
그림 4.15. 콘크리트 중성화 진행의 개략도 296
그림 4.16. 철근부식에 의한 균열발생 모델 300
그림 4.17. 철근부식에 의한 원통모델 내부변형의 개념 303
그림 4.18. 콘크리트 시험체의 균열발생시간과 (r2/r1)ㆍβㆍ(r1/q)의 관계 306
그림 4.19. 철근의 부식속도와 콘크리트 덮개의 균열폭의 관계 310
그림 4.20. 철근의 부식량과 콘크리트 덮개의 균열폭의 관계 311
그림 4.21. 콘크리트 덮개의 균열폭과 철근의 부식속도 및 부식량의 관계 312
그림 4.22. 적용대상 구조물의 염화물이온 프로파일 317
그림 4.23. 대상 구조물의 부식개시 시기 예측결과 318
그림 4.24. 대상구조물의 중성화깊이 예측결과 319
그림 4.25. 경과년수에 따른 부식량의 변화 320
그림 4.26. 대상 구조물의 가속기의 철근부식량 예측결과 321
그림 4.27. 대상 구조물의 잔존수명 예측결과 322
그림 4.28. PC강재에 의한 팽창구속공법의 예 329
그림 4.29. 중성화에 의한 열화진행과정 330
그림 4.30. 염해에 의한 열화진행과정 333
그림 4.31. 동해에 의한 열화진행과정 335
그림 4.32. 화학적침식에 의한 열화진행과정 338
그림 4.33. ASR에 의한 콘크리트의 팽창과정 340
그림 4.34. 복합열화에 대한 보수ㆍ보강공법의 검토개요 343
3
표제지 426
요약문 427
SUMMARY 431
CONTENTS 435
목차 439
제1장 서론 449
제1절 연구배경 및 필요성 451
제2절 연구내용 및 범위 453
제2장 기존연구 분석 및 개선방향 455
제1절 자료조사 및 선행연구 분석 개요 457
제2절 철근콘크리트 보의 취약도해석 457
제3절 철근콘크리트 전단벽의 취약도해석 479
제4절 연구고찰 및 개선사항 493
제3장 구조물의 합리적 성능평가를 위한 유한요소 모델링 495
제1절 개요 497
제2절 검토대상 구조물의 상세 및 강도계산 498
제3절 해석대상 구조물의 모델 및 공통적으로 적용한 해석기법 501
제4절 모델링기법의 검토 및 평가 방법 506
제5절 여러 모델링방법 및 해석방법에 따른 해석결과 비교 508
제6절 최적 모델링 및 해석방법 제안 520
제7절 손상형태에 따른 구조물의 거동 비교 521
제4장 지진하중하의 구조물 거동평가 523
제1절 해석 개요 525
제2절 해석결과 검토 및 분석 526
제5장 철근콘크리트구조물의 열화허용 기준 검토방법 533
제1절 개요 535
제2절 도면분석을 통한 해석대상 구조물의 적정성 분석 535
제3절 철근콘크리트 구조물의 허용열화기준 538
제4절 철근콘크리트구조물에서의 열화모델링방법 541
제5절 열화기준 검토를 위한 연구방법론 550
제6장 열화를 고려한 철근콘크리트 구조부재의 성능평가 563
제1절 개요 565
제2절 가상의 보부재 표본의 해석결과 565
제3절 가상의 전단벽부재 표본의 해석결과 584
제4절 가상 부재 성능평가 결과 분석 593
제7장 구조물의 성능평가에 기초한 열화허용기준 제시 597
제1절 성능평가 결과 요약 599
제2절 성능평가에 기초한 합리적 열화허용기준의 제시 599
제8장 결론 601
제1절 연구내용 요약 603
제2절 결론 606
제3절 향후 추가 연구가 필요한 부분 607
제9장 참고문헌 609
표목차 441
표 2.1. 정적하중을 받는 철근콘크리트 구성재료의 통계 값 459
표 2.2. LHC방법에 의해 생성된 건전한 보의 단면상세 및 극한하중 466
표 2.3. 하부철근 콘크리트 피복탈락된 경우 보 단면상세 및 극한하중 467
표 2.4. 상부철근 콘크리트 피복탈락된 경우 보 단면상세 및 극한하중 468
표 2.5. 상부 및 하부철근 콘크리트 피복탈락 경우 보 단면상세 및 극한하중 469
표 2.6. 상하부철근 10% 중량손실이 발생한 경우 보 단면상세 및 극한하중 470
표 2.7. 상하부철근 20% 중량손실이 발생한 경우 보 단면상세 및 극한하중 471
표 2.8. 하부철근 20% 손실, 하부철근 콘크리트 피복탈락이 동시에 발생한 경우 보 단면상세 및 극한하중 472
표 2.9. 상부철근 20% 손실, 상부철근콘크리트 피복탈락이 동시에 발생한 경우 보 단면상세 및 극한하중 473
표 2.10. 건전한 전단벽의 통계적 분석 483
표 2.11. Barda 방법에 의한 전단벽의 취약도 요약 483
표 2.12. Statistical Analysis of Shear Wall Using the Barda et. al. Methodlogy 487
표 2.13. Statistical Analysis of Shear Wall Using the Barda et. al. Methodlogy 488
표 2.14. Statistical Analysis of Shear Wall Using the Barda et. al. Methodlogy 489
표 2.15. Statistical Analysis of Shear Wall Using the Barda et. al. Methodlogy 490
표 2.16. Statistical Analysis of Shear Wall Using the Barda et. al. Methodlogy 491
표 2.17. Statistical Analysis of Shear Wall Using the Barda et. al. Methodlogy 492
표 4.1. 지진하중 해석결과 531
표 5.1. 고리 1호기 보조건물에 사용된 보 구조물의 치수 536
표 5.2. 고리 1호기 보조건물에 사용된 전단벽 구조물의 치수 537
표 5.3. 콘크리트구조 설계기준의 허용균열 폭 538
표 5.4. ACI 224-02의 허용균열폭 규정 539
표 5.5. 유럽 CEB-FIB Code의 허용균열폭 규정 540
표 5.6. 영국 CP-110 Code와 일본 토목학회의 허용균열폭 규정 540
표 5.7. 일본 콘크리트 공학 협회의 허용균열폭 규정 (콘크리트의 균열조사 보수ㆍ보강지침) 540
표 5.8. 한계균열폭에 따른 철근단면손실량(%) 549
표 5.9. 정적하중을 받는 철근콘크리트 구성재료의 통계값 561
표 5.10. 동적하중을 받는 철근콘크리트 구성재료의 통계값 561
표 6.1. 가상보의 표본(정적하중 모델) 570
표 6.2. 가상 보의 표본(지진하중 모델) 571
표 6.3. 정적하중을 받는 가상 보의 ABAQUS 재료모델 572
표 6.4. 정적하중을 받는 열화된 가상 보의 ABAQUS 재료모델 573
표 6.5. 지진하중을 받는 가상 보의 ABAQUS 재료모델 575
표 6.6. 지진하중을 받는 열화된 가상 보의 ABAQUS 재료모델 576
표 6.7. 정적하중을 받는 가상 보의 해석결과 578
표 6.8. 지진하중을 받는 가상 보의 해석결과 581
표 6.9. 정적하중을 받는 가상 전단벽의 해석결과 588
표 6.10. 지진하중을 받는 가상 전단벽의 해석결과 591
표 6.11. 가상보부재의 정적하중 성능비 평가 결과 594
표 6.12. 가상보부재의 지진하중 성능비 평가 결과 594
표 6.13. 가상 전단벽 부재의 정적하중 성능비 평가 결과 596
표 6.14. 가상 전단벽 부재의 지진하중 성능비 평가 결과 596
표 7.1. 구조물의 성능평가 결과 열화된 구조부재의 성능비(%) 599
그림목차 445
그림 2.1. Cantilever Beam의 배근도 460
그림 2.2. 전단력 및 모멘트 선도 460
그림 2.3. 건전한 보의 취약도곡선 461
그림 2.4. 하부 콘크리트피복 탈락된 보의 취약도곡선 462
그림 2.5. 상부 콘크리트피복 탈락 된 보의 취약도곡선 462
그림 2.6. 상부 및 하부 콘크리트 피복 탈락된 보의 취약도곡선 463
그림 2.7. 상하부 철근 10% 중량 손실된 보의 취약도곡선 463
그림 2.8. 상하부 철근 20% 중량 손실된 보의 취약도곡선 464
그림 2.9. 하부철근 20% 손실 및 하부 콘크리트피복 탈락된 보의 취약도곡선 464
그림 2.10. 상부철근 20% 손실 및 상부 콘크리트피복 탈락된 보의 취약도곡선 465
그림 2.11. 보의 취약도곡선 비교 465
그림 2.12. 반복하중 작용시의 콘크리트 비선형모델 474
그림 2.13. 콘크리트 손상모델의 거동 475
그림 2.14. 해석대상 보의 유한요소모델 475
그림 2.15. 손상을 고려한 하중-변위 해석 예 476
그림 2.16. 해석에 사용된 울진 3, 4호기 수직방향 지진가속도시간이력 477
그림 2.17. 건전한 철근콘크리트 보의 지진 취약도곡선 478
그림 2.18. 상하 콘크리트피복이 열화된 철근콘크리트 보의 지진 취약도곡선 478
그림 2.19. 건전한 철근콘크리트 보와 열화된 철근콘크리트 보의 지진 취약도곡선 비교 479
그림 2.20. 해석대상 전단벽의 단면 특성 481
그림 2.21. 전단벽의 배근 및 모멘트 강도 481
그림 2.22. H/L = 0.5 ; ρ = 0.003인 경우 취약도곡선 484
그림 2.23. H/L = 1.0 ; ρ = 0.003인 경우 취약도곡선 484
그림 2.24. H/L = 2.0 ; ρ = 0.003인 경우 취약도곡선 485
그림 2.25. H/L = 0.5 ; ρ = 0.012인 경우 취약도곡선 485
그림 2.26. H/L = 1.0 ; ρ = 0.012인 경우 취약도곡선 486
그림 2.27. H/L = 2.0 ; ρ = 0.012인 경우 취약도곡선 486
그림 3.1. 해석에서 고려한 전단벽의 단면형상 498
그림 3.2. 해석대상 구조물 전체모델의 경계조건 및 하중작용상태 501
그림 3.3. 해석대상 구조물의 철근 전체모델 502
그림 3.4. 1/2 해석모델의 경계조건 502
그림 3.5. 상재하중의 하중모델 503
그림 3.6. 전단하중의 하중모델 504
그림 3.7. 해석모델의 철근모델 504
그림 3.8. 하중-변위 곡선을 구하기 위한 기준위치 506
그림 3.9. 기본해석모델 전단벽 상단중앙에서의 하중-변위 곡선 507
그림 3.10. 하중증분방법에 따른 하중-변위곡선 509
그림 3.11. 콘크리트 손상소성모델의 압축모델 510
그림 3.12. 콘크리트 손상소성모델의 인장모델 510
그림 3.13. Yield surfaces in the deviatoric plane 511
그림 3.14. Yield surfaces in the plane stress 511
그림 3.15. 콘크리트 분포균열모델의 일축거동모델 512
그림 3.16. 콘크리트 분포균열모델의 인장증강모델 512
그림 3.17. 콘크리트 재료모델방법에 따른 해석결과 513
그림 3.18. 상하부 슬래브의 철근모델 514
그림 3.19. 측면(수직) 플랜지의 철근모델 514
그림 3.20. 벽체 철근의 모델 515
그림 3.21. 철근재료모델에 따른 해석결과 515
그림 3.22. 콘크리트 극한인장변형율에 따른 응력-변형도 곡선 516
그림 3.23. 콘크리트 인장강도 변화에 따른 해석대상 구조물의응력-변형도 곡선 517
그림 3.24. 철근콘크리트 구조물의 단면 모델링 518
그림 3.25. 단면모델링방법에 따른 하중-변위곡선 518
그림 3.26. 손상을 고려한 전단벽의 해석결과 521
그림 4.1. 울진 3,4호기 설계에 사용된 남북방향의 가속도시간이력 526
그림 4.2. 해석에 고려한 강진 가속도시간이력 526
그림 4.3. 지진하중에 대한 벽체상단과 하단의 상대변위 이력(시간증분 간격 0.005초) 527
그림 4.4. 수렴에 성공한 경우의 전단벽 왼쪽아래 철근의 응력이력 (지반가속도 4.2g, 시간 증분간격 0.005초) 528
그림 4.5. 수렴에 성공한 경우의 전단벽 왼쪽아래 철근의 응력이력 (지반가속도 4.3g, 시간 증분간격 0.005초) 528
그림 4.6. 수렴에 성공한 경우와 실패한 경우의 단면 내 인장손상 분포 (벽체 단면 분할, 시간증분 0005초) 529
그림 4.7. 수렴에 성공한 경우와 실패한 경우의 단면 내 인장손상 분포 (전체 비선형, 시간증분 0.003초) 530
그림 4.8. 수렴에 성공한 경우와 실패한 경우의 단면 내 인장손상 분포 (벽체 단면 분할, 시간증분 0.003초) 530
그림 5.1. 콘크리트 구조물에서 철근의 부식(corrosion) 영향 542
그림 5.2. 정밀 평가의 전체 흐름도 543
그림 5.3. CONTEVECT에서 단면 모델링방법 544
그림 5.4. 철근부식에 의해 손상된 콘크리트와 철근의 구성모델 546
그림 5.5. 철근단면 손실양의 산정절차 548
그림 5.6. 중부식 환경에 노출된 D16철근 최대균열 폭에 따른 단면 손실량(%) 549
그림 6.1. 해석대상 가상 보의 기본단면 형상 566
그림 6.2. 콘크리트 피복두께를 고려한 요소 분할 567
그림 6.3. 보 구조물의 철근모델 567
그림 6.4. 보 구조물에 작용하는 정적하중과 경계조건 568
그림 6.5. 보 구조물에 작용하는 지진하중 작용 위치 568
그림 6.6. 열화단면의 설정 569
그림 6.7. 건전한 가상 보의 취약도곡선 모수 결정 579
그림 6.8. 열화된 가상 보의 취약도곡선 모수 결정(균열 폭 0.3mm) 579
그림 6.9. 열화된 가상 보의 취약도곡선 모수 결정(균열 폭 0.8mm) 580
그림 6.10. 정적하중을 받는 가상 보의 취약도곡선 580
그림 6.11. 건전한 가상 보의 지진하중에 대한 취약도곡선 모수 결정 582
그림 6.12. 열화된 가상 보의 지진하중에 대한 취약도곡선 모수 결정(균열 폭 0.3mm) 582
그림 6.13. 열화된 가상 보의 지진하중에 대한 취약도곡선 모수 결정 (균열 폭 0.8mm) 583
그림 6.14. 가상 보부재의 지진 취약도곡선 583
그림 6.15. 해석대상 가상 전단벽의 기본단면 형상 584
그림 6.16. 해석대상 가상 전단벽의 철근상세 585
그림 6.17. 정적하중이 작용하는 경우의 하중 및 경계조건 585
그림 6.18. 지진하중이 작용하는 경우 지반가속도의 작용위치 586
그림 6.19. 전단벽 부재의 단면분할모델 586
그림 6.20. 정적하중이 작용하는 건전한 전단벽의 취약도곡선 모수 결정 589
그림 6.21. 정적하중이 작용하는 열화된 전단벽의 취약도곡선 모수 결정 589
그림 6.22. 정적하중이 작용하는 전단벽의 취약도곡선 590
그림 6.23. 지진하중이 작용하는 건전한 전단벽의 취약도곡선 모수 결정 592
그림 6.24. 지진하중이 작용하는 열화된 전단벽의 취약도곡선 모수 결정 592
그림 6.25. 지진하중이 작용하는 전단벽의 취약도곡선 593
4
표제지 615
요약문 616
SUMMARY 620
CONTENTS 626
목차 628
제1장 서론 642
제1절 연구 배경 644
제2절 연구개발 내용 및 범위 646
제2장 지진시간이력의 강진지속시간 및 포락함수 결정기준 개발 648
제1절 개요 650
제2절 강진지속시간 정의 방법 652
제3절 강진지속시간의 실험상관식 656
제4절 원자로 격납건물의 강진지속시간 영향 661
제5절 결론 703
제3장 간편 방법을 이용한 고정기초해석 판단기준 개발 706
제1절 개요 708
제2절 ASCE 4-98의 고정기초해석 판단기준 711
제3절 지반-구조물 상호작용해석 방법 715
제4절 사례연구 및 적용성 평가 721
제5절 결론 793
제4장 지진동의 공간적 분포를 고려한 지진입력 평가기준 개발 796
제1절 개요 798
제2절 지진동의 공간적 상관성 기술현황 802
제3절 지진동의 상관도함수 모델 813
제4절 사례연구 및 적용성 평가 823
제5절 결론 867
제5장 최대고려진동수 결정 평가기준 개발 870
제1절 개요 872
제2절 사례연구 및 적용성 평가 874
제3절 결론 898
제6장 종합결론 900
제7장 참고문헌 904
부록:고정기초해석 허용 지반 전단파속도 근사식의 유도 및 적용성 평가 918
표목차 630
표 2.1. 지진지속시간 포락함수의 매개변수 652
표 2.2. JEAG 4601 지진지속시간 652
표 2.3. 강진지속시간의 비교에 사용된 지진기록 655
표 2.4. 결정방법별 강진지속시간 656
표 2.5. 규모 및 PGA별 사용한 지진기록 갯수 657
표 2.6. 지진기록 현황 658
표 2.7. 지진지속시간 포락함수 매개변수 661
표 2.8. 강진지속시간 변화에 따른 10가지 경우 662
표 2.9. Hualien 내진시험 구조물에 대한 구조재료 물성치 687
표 2.10. Hualien 내진시험 구조물에 대한 단면계수 688
표 2.11. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 구조재료 물성치 695
표 2.12. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 구조물 단면계수 696
표 2.13. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 해석모델의 집중 질량 697
표 2.14. 지진지속시간 기준(안) 705
표 2.15. 지진지속시간 기준(대안) 705
표 3.1. 원전구조물의 내진설계시 SSI 해석 여부에 대한 여러 나라 기준 710
표 3.2. 반무한 지반에 놓인 원형 강체기초의 등가 스프링상수 714
표 3.3. 반무한 지반에 놓인 직사각형 강체기초의 등가 스프링상수 714
표 3.4. SASSI 프로그램 해석모듈의 기능 720
표 3.5. Hualien 내진시험구조물의 구조재료 물성치 723
표 3.6. Hualien 내진시험구조물 단면계수 723
표 3.7. Hualien 내진시험구조물 지반 물성치 723
표 3.8. Hualien 내진시험구조물의 지반 스프링계수 723
표 3.9. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 구조재료 물성치 727
표 3.10. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 단면계수 727
표 3.11. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 집중질량 728
표 3.12. 울진 3,4호기 원자로 격납건물과 내부구조물을 연결한 스프링 요소의 강성계수 729
표 3.13. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 지반 물성치 729
표 3.14. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 지반 스프링계수 (Vs=1,000m/s) 729
표 3.15. Hualien 내진시험구조물의 수평 기본진동모드 고유진동수 734
표 3.16. Hualien 내진시험구조물의 수직 기본진동모드 고유진동수 734
표 3.17. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 수평기본진동모드 고유진동수 764
표 3.18. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 수직기본진동모드 고유진동수 764
표 4.1. 지진입력 공간변동성 고려를 위해 ASCE 4-98에 제안된 지반응답스펙트럼 감소 비율 802
표 4.2. Abrahamson(2006) 모델 개발에 사용된 지진계측망의 제원 809
표 4.3. Abrahamson(2006) 모델에 사용된 지진계측 자료의 특성 810
표 4.4. Abrahamson(2006) 모델에 사용된 지진계측 자료의 분석을 위해 사용한 시간축 윈도우의 길이 810
표 4.5. 지진의 규모에 따른 전단파속도 감소계수 820
표 4.6. 원전구조물의 지반-구조물 상호작용해석에 사용을 위해 제안된 Abrahamson 모델의 계수 821
표 4.7. 고정기초 예제구조물의 고유진동수 및 수평방향 모드참여질량비 834
표 4.8. ACS-SASSI 프로그램 해석모듈의 기능 848
표 4.9. 구조물 기초의 크기와 상관도에 따른 구조물 상단 수평응답의 응답스펙트럼비 866
표 4.10. 구조물 기초의 크기와 상관도에 따른 구조물 하단 (기초 바로 위) 수평응답의 응답스펙트럼비 866
표 5.1. ASCE 4-98에 제시된 차단진동수 기준에 따른 해석방법 분류 874
표 5.2. 지반스프링이 추가된 간략 SSI 예제구조물의 고유진동수 및 수평방향 모드참여질량비 875
그림목차 632
그림 1.1. 연구 기술체계 647
그림 2.1. 지진지속시간 포락함수 651
그림 2.2. "Bracketed Duration"의 정의 653
그림 2.3. "Uniform Duration"의 정의 654
그림 2.4. "Significant Duration"의 정의 654
그림 2.5. 신뢰도 구간의 개념 659
그림 2.6. 규모(Mw)와 강진지속시간의 관계 (5%~75% of AI) 659
그림 2.7. 경우 1에 대한 인공지진 시간이력곡선(강진지속시간 6초) 663
그림 2.8. 경우 2에 대한 인공지진 시간이력곡선(강진지속시간 8초) 665
그림 2.9. 경우 3에 대한 인공지진 시간이력곡선 (강진지속시간 10초) 667
그림 2.10. 경우 4에 대한 인공지진 시간이력곡선(강진지속시간 11초) 669
그림 2.11. 경우 5에 대한 인공지진 시간이력곡선 (강진지속시간 12초) 671
그림 2.12. 경우 6에 대한 인공지진 시간이력곡선(강진지속시간 13초) 673
그림 2.13. 경우 7에 대한 인공지진 시간이력곡선 (강진지속시간 15초) 675
그림 2.14. 경우 8에 대한 인공지진 시간이력곡선(강진지속시간 16초) 677
그림 2.15. 경우 9에 대한 인공지진 시간이력곡선(강진지속시간 17초) 679
그림 2.16. 경우 10에 대한 인공지진 시간이력곡선(강진지속시간 20초) 681
그림 2.17. 인공지진파의 응답스펙트럼과 목표응답스펙트럼의 비교 683
그림 2.18. Hualien 내진시험 구조물의 평면도와 단면도 687
그림 2.19. SAP2000 해석을 위한 내진시험 구조물 모델링 687
그림 2.20. Hualien 내진시험 구조물 수평진동모드 형상 688
그림 2.21. 경우1의 해석과정 689
그림 2.22. Hualien 내진시험 구조물 층응답스펙트럼 690
그림 2.23. Hualien 내진시험 구조물 층응답스펙트럼의 강진지속시간별 비교 693
그림 2.24. 강진지속시간에 따른 Hualien 내진시험 구조물의 가속도응답스펙트럼 최대값(지붕) 694
그림 2.25. 울진 3,4호기 격납건물 형상 695
그림 2.26. SAP2000 해석을 위한 울진 3,4호기 격납건물 모델 695
그림 2.27. 울진 3,4호기 격납건물 수평진동모드 형상 698
그림 2.28. 울진 3,4호기 격납건물 층응답스펙트럼 699
그림 2.29. 울진 3,4호기 격납건물 층응답스펙트럼의 강진지속시간별 비교 702
그림 2.30. 강진지속시간에 따른 울진 3,4호기 격납건물의 가속도응답스펙트럼 최대값(최상부) 703
그림 3.1. 부구조법에 의한 지반-구조물 상호작용해석의 개념도 709
그림 3.2. 지반-구조물 시스템의 고유진동수 정의 712
그림 3.3. 지반-구조물 상호작용 집중모델 716
그림 3.4. 지반-구조물 상호작용해석의 실용적인 근사해석을 위한 경계조건 717
그림 3.5. SASSI에서의 지반-구조물 상호작용해석법 (유연체적법) 719
그림 3.6. SASSI 프로그램의 해석모듈 719
그림 3.7. MSC/PATRAN을 이용한 SASSI 해석모델 작성 720
그림 3.8. Hualien 내진시험구조물 722
그림 3.9. Hualien 내진시험구조물의 Stick 해석모델 724
그림 3.10. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 725
그림 3.11. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 Stick 해석모델 726
그림 3.12. 입력지진파 작성에 사용된 사다리꼴 형상 포락함수 731
그림 3.13. 입력지반가속도의 시간이력곡선 (Random cases #1~10) 731
그림 3.14. 입력지진의 응답스펙트럼과 설계응답스펙트럼의 비교 732
그림 3.15. 고정기초 Hualien 내진시험구조물의 기본 자유진동모드 형상 734
그림 3.16. Hualien 내진시험구조물의 SSI 해석을 위한 SASSI 해석모델(지표상 매트기초 구조물) 737
그림 3.17. SSI를 고려한 Hualien 내진시험구조물의 주파수응답함수(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 738
그림 3.18. Hualien 내진시험구조물의 수평모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 739
그림 3.19. Hualien 내진시험구조물의 수직모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 740
그림 3.20. 수평방향 지진입력에 의한 Hualien 내진시험구조물 상단에서 수평가속도의 시간이력곡선 742
그림 3.21. 수직방향 지진입력에 의한 Hualien 내진시험구조물 상단에서 수직가속도의 시간이력곡선(Random Cass #1~10, 고정기초해석, SAP2000) 743
그림 3.22. 지진입력에 대한 Hualien 내진시험구조물 상단 응답의 5% 감쇠비 가속도응답스펙트럼의 중앙값 응답스펙트럼(고정기초해석, SAP2000) 744
그림 3.23. 수평방향 지진입력에 의한 Hualien 내진시험구조물 상단에서 수평가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, Vs=1,100m/s, 지표상 매트기초 구조물) 745
그림 3.24. 수직방향 지진입력에 의한 Hualien 내진시험구조물 상단에서 수직가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, Vs=1,100m/s, 지표상 매트기초 구조물) 746
그림 3.25. 대만 Hualien 내진시험구조물의 입력가속도 Random Case 1에 대한 시간이력곡선의 변화 747
그림 3.26. 지진입력에 대한 Hualien 내진시험구조물 상단 응답의 전달함수(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 748
그림 3.27. Hualien 내진시험구조물 상단에서의 중앙값 응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 749
그림 3.28. Hualien 내진시험구조물 상단에서의 응답의 층응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 750
그림 3.29. Hualien 내진시험구조물의 SSI 해석을 위한 SASSI 해석모델(묻힌 매트기초 구조물) 752
그림 3.30. SSI를 고려한 Hualien 내진시험구조물의 주파수응답함수(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 753
그림 3.31. Hualien 내진시험구조물의 수평모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 754
그림 3.32. Hualien 내진시험구조물의 수직모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 755
그림 3.33. 수평방향 지진입력에 의한 Hualien 내진시험구조물 상단에서 수평가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, 묻힌 매트기초 구조물) 757
그림 3.34. 수직방향 지진입력에 의한 Hualien 내진시험구조물 상단에서 수직가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, 묻힌 매트기초 구조물) 758
그림 3.35. 대만 Hualien 내진시험구조물의 입력가속도 Random Case 1에 대한 시간이력곡선의 변화(묻힌 매트기초 구조물) 759
그림 3.36. 지진입력에 대한 Hualien 내진시험구조물 상단 응답의 전달함수(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 760
그림 3.37. Hualien 내진시험구조물 상단에서의 중앙값 응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 761
그림 3.38. Hualien 내진시험구조물 상단 응답의 층응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 762
그림 3.39. 고정기초 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 자유진동모드 형상 764
그림 3.40. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 SSI 해석을 위한 SASSI 해석모델(지표상 매트기초 구조물) 767
그림 3.41. SSI를 고려한 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 주파수응답함수(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 768
그림 3.42. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 수평모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 769
그림 3.43. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 수직모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 770
그림 3.44. 수평방향 지진입력에 의한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서 수평가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, 고정기초해석, SAP2000) 772
그림 3.45. 수직방향 지진입력에 의한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서 수직가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, 고정기초해석, SAP2000) 773
그림 3.46. 지진입력에 대한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 응답의 5% 감쇠비 가속도응답스펙트럼의 중앙값 응답스펙트럼(고정기초해석, SAP2000) 774
그림 3.47. 수평방향 지진입력에 의한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서 수평가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, Vs=1,100m/s, 지표상 매트기초 구조물) 775
그림 3.48. 수직방향 지진입력에 의한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서 수직가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, Vs=1,100m/s, 지표상 매트기초 구조물) 776
그림 3.49. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 입력가속도 Random Case 1에 대한 시간이력곡선의 변화(지표상 매트기초 구조물) 777
그림 3.50. 지진입력에 대한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단 응답의 전달함수(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 778
그림 3.51. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서의 중앙값 응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 779
그림 3.52. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단 응답의 층응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 지표상 매트기초 구조물) 780
그림 3.53. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 SSI 해석을 위한 SASSI 해석모델(묻힌 매트기초 구조물) 782
그림 3.54. SSI를 고려한 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 주파수응답함수(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 783
그림 3.55. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 수평모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 784
그림 3.56. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 수직모드에 대한 첨두진동수와 감쇠비(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 785
그림 3.57. 수평방향 지진입력에 의한 울진 3,4호기 원자로 격납건물상단에서 수평가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, Vs=1,100m/s, 묻힌 매트기초 구조물) 787
그림 3.58. 수직방향 지진입력에 의한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서 수직가속도의 시간이력곡선(Random Cases #1~10, SASSI 해석, Vs=1,100m/s, 묻힌 매트기초 구조물) 788
그림 3.59. 울진 3,4호기 원자로 격납건물의 입력가속도 Random Case 1에 대한 시간이력곡선의 변화(묻힌 매트기초 구조물) 789
그림 3.60. 지진입력에 대한 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단 응답의 전달함수(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 790
그림 3.61. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서의 중앙값 응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초. 구조물) 791
그림 3.62. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 상단에서 응답의 층응답스펙트럼(SSI 해석, SASSI, 묻힌 매트기초 구조물) 792
그림 4.1. 부구조법에 의한 지반-구조물 상호작용해석 절차 800
그림 4.2. 지진응답 비상관성의 원인에 대한 도식도 801
그림 4.3. 지표면 지진동의 비상관성 예시(200m 떨어진 지표면에서 계측된 지진가속도의 시간이력곡선) 801
그림 4.4. 지진동의 공간변동성에 의한 가진방향 입력성분의 감소 및 새로운 지진입력성분 806
그림 4.5. 원전구조물의 지반-구조물 상호작용해석을 위하여 개발된 Abrahamson 모델의 진동수에 따른 변동성 811
그림 4.6. 모델에 따른 상관도함수 변동성 812
그림 4.7. 대만 Lotung에 설치된 SMART-1 및 LSST 지진계측망 814
그림 4.8. Abrahamson(2005a, 2006) 상관도함수 822
그림 4.9. 대만 Hualien 내진시험구조물(HLSST) 824
그림 4.10. 울진 3,4호기 원자로 격납건물 (CB) 825
그림 4.11. 울진 3,4호기 Fuel Building (FB) 827
그림 4.12. 영광 5,6호기 Radwaste Building (RWB) 828
그림 4.13. 이 연구에서 사용한 지진응답해석 절차 829
그림 4.14. 입력지진의 목표응답스펙트럼(RG 1.60, PGA=1g)과 인공지진파 응답스펙트럼의 비교 (5% 감쇠비) 830
그림 4.15. 목표응답스펙트럼을 만족하는 인공지반가속도 및 변위 시간이력 작성절차 831
그림 4.16. PGA=1g로 조정된 인공지진파의 시간이력곡선 832
그림 4.17. HLSST 구조물의 고유진동모드 형상 835
그림 4.18. CB 구조물의 고유진동모드 형상 836
그림 4.19. FB 구조물(X-방향)의 고유진동모드 형상 837
그림 4.20. RWB 구조물(X-방향)의 고유진동모드 형상 838
그림 4.21. HLSST 구조물의 상관지진응답 비교(SASSI vs. ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 839
그림 4.22. CB 구조물의 상관지진응답 비교(SASSI vs. ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 840
그림 4.23. FB 구조물의 상관지진응답 비교(SASSI vs. ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 840
그림 4.24. RWB 구조물의 상관지진응답 비교(SASSI vs. ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 841
그림 4.25. ACS-SASSI에서의 지반-구조물 상호작용해석법 (유연체적법) 842
그림 4.26. SASSI 프로그램의 해석모듈 847
그림 4.27. SASSI-INCOH 프로그램의 해석모듈 847
그림 4.28. ACS-SASSI 프로그램의 해석모듈 848
그림 4.29. ACS-SASSI를 사용한 비상관 지진응답해석에 사용된 Luco & Wong의 상관도함수 850
그림 4.30. HLSST 구조물의 지진응답 전달함수(암반 지반의 지표면 지진입력; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 851
그림 4.31. CB 구조물의 지진응답 전달함수(암반 지반의 지표면 지진입력; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 852
그림 4.32. FB 구조물의 지진응답 전달함수(암반 지반의 지표면 지진입력; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 853
그림 4.33. RWB 구조물의 지진응답 전달함수(암반 지반의 지표면 지진입력; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 854
그림 4.34. HLSST 구조물의 비상관지진응답 비교(ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 855
그림 4.35. CB 구조물의 비상관지진응답 비교(ACS-SASSI, Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 856
그림 4.36. FB 구조물의 비상관지진응답 비교(ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 857
그림 4.37. RWB 구조물의 비상관지진응답 비교(ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 858
그림 4.38. 상관지진입력과 비상관지진입력에 의한 HLSST 구조물의 응답스펙트럼비 (ACS-SASSI, Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 859
그림 4.39. 상관지진입력과 비상관지진입력에 의한 CB 구조물의 응답스펙트럼비(ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 860
그림 4.40. 상관지진입력과 비상관지진입력에 의한 FB 구조물의 응답스펙트럼비(ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 861
그림 4.41. 상관지진입력과 비상관지진입력에 의한 RWB 구조물의 응답스펙트럼비(ACS-SASSI; Vs=1,100(이미지참조) m/sec) 862
그림 4.42. 지진동의 공간상관도에 따른 HLSST 구조물 시간이력응답의 차이(κ=0 vs. κ=6.5×10-4(이미지참조) sec/m) 863
그림 4.43. 지진동의 공간상관도에 따른 CB 구조물 시간이력응답의 차이(κ=0 vs. κ=6.5×10-4(이미지참조) sec/m) 863
그림 4.44. 지진동의 공간상관도에 따른 FB 구조물 시간이력응답의 차이(κ=0 vs. κ=6.5×10-4(이미지참조) sec/m) 864
그림 4.45. 지진동의 공간상관도에 따른 RWB 구조물 시간이력응답의 차이(κ=0 vs. κ=6.5×10-4(이미지참조) sec/m) 864
그림 5.1. HLSST 구조물에서 모드질량비가 20% 이상인 주요 진동모드(지반스프링 추가 해석모델) 876
그림 5.2. CB 구조물에서 모드질량비가 20% 이상인 주요 진동모드(지반스프링 추가 해석모델) 877
그림 5.3. CB 구조물의 SSI 해석을 위하여 ASCE 4-98에 따라 차단진동수 fcut-off(이미지참조)(=22.12Hz) 이상 성분을 제거한 지진입력 가속도의 시간이력곡선(방법 I) 879
그림 5.4. CB 구조물의 SSI 해석을 위하여 ASCE 4-98에 따라 차단진동수 fcut-off(이미지참조)(=22.12Hz) 이상 성분을 제거한 지진입력 가속도의 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 I) 880
그림 5.5. ASCE 4-98에 따라 차단진동수 fcut-off(이미지참조)(=22.12Hz) 이상 성분을 제거한 지진입력을 사용한 CB 구조물의 SSI 해석을 통해 구한 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 I) 881
그림 5.6. SSI 해석을 위한 0≤f≤10Hz 진동수성분 지진입력의 시간이력곡선 (방법 II-1) 883
그림 5.7. 고정기초해석을 위한 10Hz≤f≤50Hz 진동수성분 지진입력의 시간이력곡선 (방법 II-1) 884
그림 5.8. CB 구조물의 SSI 해석을 위하여 ASCE 4-98 기준에 따라 차단진동수 fcut-off(이미지참조)(=10Hz) 이하 성분과 10Hz 이상 성분으로 분리한 지진입력 가속도의 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 II-1) 885
그림 5.9. CB 구조물에 대해 ASCE 4-98 기준에 따라 0≤f≤10Hz 진동수 성분을 입력한 SSI 해석과 10≤f≤50Hz 진동수성분을 입력한 고정기초해석으로 구한 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 II-1) 886
그림 5.10. SSI 해석을 위한 0≤f≤12Hz 진동수성분 지진입력의 시간이력곡선 (방법 II-2) 888
그림 5.11. 고정기초해석을 위한 12Hz≤f≤50Hz 진동수성분 지진입력의 시간이력곡선 (방법 II-2) 889
그림 5.12. CB 구조물의 SSI 해석을 위하여 ASCE 4-98에 따라 차단진동수 fcut-err(이미지참조)(=12Hz) 이하 성분과 12Hz 이상 성분으로 분리한 지진입력 가속도의 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 II-2) 890
그림 5.13. CB 구조물에 대해 ASCE 4-98 기준에 따라 0≤f≤12Hz 진동수성분을 입력한 SSI 해석과 12≤f≤50Hz 진동수성분을 입력한 고정기초해석으로 구한 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 II-2) 891
그림 5.14. FB 구조물에서 모드질량비가 20% 이상인 주요 진동모드(지반스프링 추가 해석모델) 892
그림 5.15. RWB 구조물에서 모드질량비가 20% 이상인 주요 진동모드(지반스프링 추가 해석모델) 893
그림 5.16. RWB 구조물의 SSI 해석을 위하여 ASCE 4-98에 따라 차단진동수 fcut-off(이미지참조)(=16.38Hz) 이상 성분을 제거한 지진입력 가속도의 시간이력곡선 (방법 I) 895
그림 5.17. RWB 구조물의 SSI 해석을 위하여 ASCE 4-98 기준에 따라 차단진동수 fcut-off(이미지참조)(=16.38Hz) 이상 성분을 제거한 지진입력 가속도의 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 I) 896
그림 5.18. ASCE 4-98 기준에 따라 차단진동수 fcut-off(이미지참조)(=16.38Hz) 이상 성분을 제거한 지진입력을 사용한 RWB 구조물의 SSI 해석을 통해 구한 5% 감쇠비 응답스펙트럼 (방법 I) 897
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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