준정적 실험을 통한 모듈러 ICH RC 기둥의 거동평가

• 영문명: Behavioral Evaluation of Modular ICH RC Columns through Quasi-Static Cyclic Tests
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김성원(Kim, Sungwon) 홍혜민(Hong, Hyemin) 한택희(Han, Taek Hee)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 20권3호, 203~213쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2020.06.30

국문 초록

최근 풍력발전 시스템의 대형화에 따라 풍력터빈을 지지하는 타워의 요구 높이가 증대되고 있어 그에 대응 가능한 신형식 구조가 필요하다. 본 연구에서는 Internally Confined Hollow Reinforced Concrete (ICH RC)기둥을 적용한 모듈형 풍력발전타워를 제안하고 휨거동을 파악하기 위한 준정적 실험을 수행하였다. 하나의 일체형 시험체(SP-S)와 서로 다른 연결방법을 적용한 두 종류의 모듈형 시험체(SP-MP, SP-MF)를 수치해석결과와 시험장소를 고려하여 설계 및 제작하였으며, Drift ratio에 따라 변위를 제어하여 실험을 진행하였다. 각각의 시험체에 대한 모멘트, 횡하중, 변위, 소산에너지, 연성도 등에 대한 결과를 수치화하여 비교하였다. 실험결과 일체형 시험체는 기둥의 하부에서, 모듈형 시험체는 강성이 변화되는 모듈의 연결부에서 소성힌지가 발생하였다. 에너지 소산 능력은 모듈형 시험체의 경우가 일체형 시험체에 비해 40% 높게 계산되었으며, 횡력과 모멘트의 경우 모듈형 시험체가 일체형 시험체애 비해 작게 나타났다. 변위 및 에너지 연성도에 있어서는 모듈형 시험체가 50% 정도 더 높은 결과를 보였다. 향후 모듈형 ICH RC구조의 풍력터빈 타워 적용을 위해서는 연결부 성능의 보완이 필요할 것으로 사료된다.

영문 초록

Owing to the recent expansion in sizes of wind turbines, the required height for the wind turbine tower is increasing. Therefore, new types of structures are needed to fulfill this requirement. In this study, a modular Internally Confined Hollow Reinforced Concrete (ICH RC) column was suggested for a wind power tower, and quasi-static test was performed to evaluate its bending performance. One single body specimen (SP-S) and two modular specimens (SP-MP, SP-MF) applying different connection methods were fabricated. The specimens were designed and manufactured while considering the numerical analysis and conditions of the testing laboratory. The test was conducted by controlling the displacement according to the drift ratio. The experimental results of moments, lateral loads, displacements, dissipation energy, ductility, etc. for each specimen were compared with those of numerical modeling. Consequently, plastic hinges were found at the bottom of the column and connection part for SP-S and modular specimens, respectively, which is due to the rigidity change at the connection of the modular specimens. Therefore, the result of energy dissipation was 40% higher in the case of the modular specimens than that of SP-S whereas the lateral force and moment in the case of the modular specimens were smaller than those of SP-S. In terms of displacement and energy ductility, modular specimens exhibited 50% higher results than those of SP-S. For the future work, it is necessary to enhance the performance of the connection part to apply the modular ICH RC structure to a wind turbine tower.

목차

1. 서 론

2. 시험체 설계 및 제작

3. 시험체 성능시험 방법

4. 성능시험 결과

5. 결 론

감사의 글

References

키워드

기둥 모듈 준정적 실험 내부구속 Column Modular Quasi-static Test Internally Confined ICH RC