풍하중에 의한 손상해석을 이용한 기하형상에 따른 자연 습식 냉각탑의 구조성능 평가 - Part II : Two-Shell
기하형상
Evaluation of Structural Performance of Natural Draught Cooling Tower According to Shell Geometry Using Wind Damage Analysis – Part II :
Two-Shell Geometry
이 상 윤*
Lee, Sang-Yun
노 삼 영**
Noh, Sam-Young
Abstract
The result of the previous work leads to the idea that the inner area of the hyperbolic shell generator should be minimized for the cooling tower with higher first natural frequency. In this study the inner area of the hyperbolic shell generator was graphically established under varying height of the throat and angle of the base lintel. From the graph, several shell geometries were selected and analysed in the aspect of the natural frequency. Three representative towers reinforced differently due to different first natural frequencies were analysed non-linearly and evaluated using a damage indicator based on the change of natural frequencies. The results demonstrated that the damage behaviour of the tower reinforced higher due to a lower first natural frequency was not necessarily advantageous than the others.
Keywords : Cooling tower, Two-shell geometry, Natural frequency, Nonlinear FE-method, Damage index
Journal of Korean Association for Spatial Structures Vol. 17, No. 1 (통권 67호), pp.49~58, March, 2017
1. 서론1)
선행연구 논문 “손상해석을 통한 자연 습식 냉각 탑의 기하형상의 구조성능 평가 - Part I : One-Shell 기하형상”에서는 하나의 하이퍼볼릭 방 정식으로 생성되는 냉각탑 기하형상에 대하여 체계 적인 분석에 관한 연구를 수행하였다. 이들은 기존 의 구조물을 대상으로 3개의 구조변수를 이용하여 32개의 쉘 형상 모델을 결정한 후, 고유진동수와의 관계의 경향을 추정하였다. 이때 기존 냉각탑의 고 유진동수 개선으로 이끄는 3개의 냉각탑을 최종 선 정하여 자중, 온도, 습기 및 풍하중에 대한 선형 및 비선형해석을 수행하여 이들의 구조성능을 평가하
*** 정회원, 한양대학교 건축시스템공학과 박사과정 Dept. of Architectural System Eng., Hanyang University
*** 교신저자, 한양대학교 건축학부 교수, 공학박사 Dept. of Architectural Eng., Hanyang University Tel: 031-419-6182 Fax: 031-436-8147
E-mail: [email protected]
였다. 그 결과 전체적으로 작은 반지름을 가지는 하 이퍼볼릭 쉘이 높은 1차 고유진동수가 나타나고 풍 하중에 대하여 덜 민감한 시스템이 되는 것으로 보 고하고 있다. 하지만 Part 1에서는 단지 하나의 하이 퍼볼릭 방정식으로 생성되는 기하형상에 대해서 분 석하였으며, 2개의 하이퍼볼릭 방정식으로 생성되는 기하형상에 대한 추가적인 연구가 요구됨을 언급하 고 있다.
본 연구에서는 Part 1에서 보고하고 있는 결과를 바탕으로 전체적으로 작은 반지름을 가지는 냉각탑 을 설계하기 위해, 두 개의 하이퍼볼릭 방정식으로 생성되는 기하형상을 대상으로 구조성능을 평가하 고자 한다. 이는 목높이와 하단부 경사각을 변수로 한 면적그래프를 통해 기하형상을 선정하여 선형해 석 및 경제성 평가를 수행한 후, 최종 선정된 3개의 냉각탑을 대상으로 비선형 해석을 통한 손상평가를 수행하였다. 이때 3개의 냉각탑에 대하여 자중, 온 도 및 습기하중을 가한 후 풍하중을 점진적으로 증
가시킨 비선형 정적해석을 수행하여 변위, 균열, 변 형, 모드 기여도 계수 및 손상지표를 통하여 비교 및 분석하였다.
2. 이론적 배경
2.1 냉각탑 기하형상
냉각탑 쉘의 회전축과 이에 수직한 평면좌표계에 서 생성된 경선방정식(Generator equation)으로 사 용되는 하이퍼볼릭 방정식은 식 (1)과 같다1).
(1)이때, 쉘의 목높이는 에 위치하며 은 회전 축 의 높이에 대한 쉘의 반지름, 은 쉘 회전축 거리, 는 목부분에서의 회전 반지름, 는 냉각탑 경선의 곡률을 결정하는 상수이다. 이에 대한 상세 한 경계조건은 <Table 1>로 정리할 수 있다.
<Table 1> Boundary condition of upper and lower shell
Upper shell
·′′
′′
Lower shell
with, ′
2.2 기하형상의 면적
냉각탑 기하형상의 면적은 경선방정식으로 사용 되는 식 (1)의 하이퍼볼릭 방정식을 이용하여 상부
및 하부 쉘의 면적을 각각 구할 수 있다. 에 대한 함수인 경선방정식은 구조변수의 경계조건을 만족 하는 범위 내에서 식 (2)와 같이 적분을 통해 면적 을 산정할 수 있다.
(2)이때, 각각의 변수들은 목높이 와 하단부 경사 각 와 종속되므로 구조변수의 경계조건을 만족해 야 하며, 이에 대한 조건들은 <Table 2>와 같다.
<Table 2> Limits of the structural parameters Height of
throat
Angle of base
lintel
Radius of top
lintel ≤ ≤
·
냉각탑은 높이 에 따른 곡률의 연속성에 따라 하나 또는 2개의 하이퍼볼릭 방정식으로 생성되는 기하형상을 결정할 수 있다. 하나의 하이퍼볼릭 방 정식으로 생성되는 기하형상은 하부 쉘의 구조변수 인 목높이와 하단부 경사각이 결정되면 쉘의 경계 조건에 의해 상부 반지름이 결정되어 상부 쉘을 따 로 설계할 수가 없다. 하지만 2개의 하이퍼볼릭 방 정식으로 생성되는 기하형상은 목높이와 하단부 경 사각의 결정이 상부 반지름의 선정에 대하여 독립 적이므로 상부 및 하부 쉘을 각각 따로 설계를 할 수 있다.
2.3 전체적 손상해석
기하형상에 따른 냉각탑의 손상해석을 수행하기 위하여 본 연구에서는 Part 1에서와 같이 Noh et al.
(2003)2)의 고유진동수를 기반으로 한 전체적 손상지 표 와 손상상태에서 각각의 기여도 비율이 반 영된 를 적용한 손상지표 를 이용하 여 기하형상에 대한 손상을 평가하고자 한다3). 손상 지표 는 아래 식 (3)과 같이 손상 전의 고유진
동수
를 기준으로 하여 각 손상 단계별 고유진동 수
의 손상 전 고유진동수에 대한 변화량을 정량 적으로 나타내고 있다( ≤ ≤ ). 이때 파괴 시의 고유진동수
와 대응하는 파괴상태 과 손 상상태 의 차이를 나타내는 식 (3)의 2번째 항은 손상정도를 표현하며 구조물의 임계상태로부 터 정규화된 거리를 나타낸다.
× (3)
3. 해석모델
3.1 프로토 타입 모델
본 연구에서는 Part 1의 연구에서 선정한 프로토 타입 냉각탑과 면적그래프를 통해 산정된 2개의 Two-shell 냉각탑 대상으로 선형 및 비선형 해석을 통한 구조적 평가를 수행하였다.
프로토 타입 모델은 Noh et al. (2003)2)이 해석 예로 선택한 1979년 스위스에 건설된 G 원자력 발 전소의 냉각탑으로 선정하였다. 냉각탑의 개요는
<Fig. 1> 및 <Table 3>과 같으며 최상부 ( )는 내부로 의 보강링과 하단부 ( )는 50개의 V 기둥으로 구성되어 있다.
<Fig. 1> Prototype Tower P
<Table 3> Structural properties Shell
Column
Single footing
Ground
3.2 One-shell 냉각탑 모델
Part 1에서 선정된 3개의 One-shell 냉각탑은 3.1 장에서 <Fig. 1>과 같이 나타낸 프로토 타입 모델 ( )을 Tower 1-P, 최대 고 유진동수가 나타나는 목높이인 에서 하 단부 경사각이 최대가 되는 형상( )을 Tower 1-H(high) 및 최소 고유진동수가 나타나는 형상( )을 Tower 1-L(low)로 선정하였고, 이에 대한 구조성능을 평가하였다.
목높이 ～와 하단부 경사각
에 대한 One-shell 냉각탑의 면적그 래프를 산정하기 위하여 식 (2)를 이용하여 <Fig. 2>
와 같이 나타내었다. 이는 <Table 2>의 구조변수에 대한 경계조건을 만족하며, 좌우측의 공백은 경계 조건을 초과함으로써 냉각탑 설계가 불가능한 구조 변수 조건임을 의미한다. Part 1에서 수행되어진 32 개의 기하형상과 선정된 3개의 냉각탑을 <Fig. 2>
에 나타내었으며, 목높이의 증가로 인해 전체 면적 이 최대 감소하였으나 하단부 경사각이 증 가할수록 전체 면적이 최대 감소하였다. 이 는 목높이보다 하단부 경사각의 변화가 전체 면적 에 지배적인 영향을 주는 것을 알 수 있다.
3.3 Two-shell 냉각탑 모델
Part 1에서 전체적으로 작은 반지름을 가지는 하 이퍼볼릭 쉘이 높은 1차 고유진동수가 나타나고 풍 하중에 대하여 덜 민감한 시스템이 되는 것으로 보 고하고 있다. 이 결과를 바탕으로 전체적으로 작은 반지름을 가지는 냉각탑을 설계하기 위해, 2개의 하
～
<Fig. 2> Section area graph of one-shell cooling tower 이퍼볼릭 방정식으로 생성되는 Two-shell 냉각탑을
대상으로 기하형상을 선정하고자 한다.
냉각탑의 전체적인 면적을 최소화하기 위하여 상 부 쉘의 최상단 반지름은 최소 경계조건을 반영하 여 냉각탑 목 부분의 반지름 와 보강링의 두께 를 고려한 을 적용하였다. 또한 하부 쉘은 목높이 ～와 하단부 경사 각 를 변수로 하였고, 식 (2)를 이용 하여 <Fig. 3>과 같이 Two-shell 냉각탑의 면적그래 프를 산정하였다. 이때 면적의 영역에 따른 임의의 6개의 기하형상을 선정하여 그래프에 나타내고 있으 며, 이에 대한 1차 고유진동수와 면적을 <Table 4>
와 같이 나타내었다.
<Table 4> First natural frequencies and inner area of the selected two-shell models
Tower
2-A 2-B 2-C 2-D 2-E 2-F
<Fig. 3>에서 목높이가 감소하고 하단부 경사각
이 증가할수록 하부 쉘의 면적이 감소하여 전체 면 적이 최대 가 감소하였고, 1차 고유진동수 는 최대 가 증가하였다. 이를 통해 냉각탑의 전체면적이 최소화된 기하형상을 선정할 수 있으나, 이에 대한 추가적인 검증을 위하여 선형해석을 통 한 경제성 및 안정성 평가가 요구되어 진다.
4. 선형해석
본 장에서는 6개의 Two-shell 기하형상을 대상으 로 독일의 VGB-VTR (2010)4)에 제시되어 있는 자중 (), 풍하중(), 온도하중() 및 수죽하중( )을 적 용하여 선형해석을 수행하였다. 이때 본 연구에서는 보쿰대학에서 연구 및 개발된 유한요소 해석 프로 그램 FEMAS 20005)을 사용하였으며, 이를 통해 산 출된 결과를 비교 및 분석을 하였다.
4.1 좌굴해석
6개의 Two-shell 기하형상의 안정성 검토를 위하 여 좌굴해석을 수행하고자 한다. 해석조건은 VGB- VTR (2010)4)에 따라 적용하였으며 이는 의
～
<Fig. 3> Section area graph of two-shell cooling tower 하중조합에서 좌굴계수가 이상≥ 을 만족하
는 조건으로 명시되어 있다.
<Table 5>는 6개의 Two-shell 기하형상에 대하여 좌굴해석을 수행한 결과이며 모두 기준을 상회하는 값이 나타나 안정성 검토에서 만족하는 결과가 나 타났다. 이는 가정된 벽 두께를 감소하여 경제적 설 계가 가능함을 나타낸다.
<Table 5> Results of buckling factor Tower
2-A 2-B 2-C 2-D 2-E 2-F
4.2 철근량 산정
식 (4)는 VGB-VTR (2010)4)에서 명시한 철근량 산정을 위한 하중조합으로 이를 적용하여 각 요소 마다 요구되는 철근량을 산정하였다.
(4)
이때 수치적으로 계산된 철근량은 요소마다 다르 므로, 철근배치는 원주 또는 경선방향에 따라 가장 큰 철근량으로 결정하였으며 경선방향으로 벽두께 의 , 원주방향으로 벽두께의 (상부 쉘)와
(하부 쉘)를 최소 철근량으로 적용하였다.
<Table 6>은 6개의 Two-shell 기하형상에 대하여 총철근량과 개선율을 나타내며 Tower 1-P에 대하 여 Tower 2-B는 가 증가하였고, Tower 2-F는 의 철근량이 감소한 것으로 나타났다.
<Table 6> Total reinforcement and variation Total reinforcement [ton] Variation [%]
Tower 1-P
Tower 2-A
Tower 2-B
Tower 2-C
Tower 2-D
Tower 2-E
Tower 2-F
<Fig. 4>는 6개의 Two-shell 기하형상의 높이에 대하여 요소마다 배치되는 경선, 원주방향 및 총철 근량을 나타내었다. Tower 2-F의 경우 원주방향 철 근은 목높이에서 집중적으로 보강되었다. 또한 경선 방향 철근량의 배치가 다른 기하형상보다 하부 쉘 에서 가장 많이 배치되었으나 상부 쉘에서는 최소 철근량으로 배치가 되어 전체적으로 가장 적은 철 근량이 배근되었다. 경선 및 원주방향 철근량의 배 치는 Tower 2-B가 다른 기하형상보다 전체적으로 많이 배치되었으며, ～에서 경선방향 철근량의 배근이 다른 높이에 비해 적게 배치되었 다. 이는 풍하중 재하 시 ～에서 부족 한 철근보강에 의해 취약한 거동을 하게 될 것으로 사료된다.
(a) Meridional reinforcement
(b) Circumferential reinforcement
(c) Total reinforcement
<Fig. 4> Amount of reinforcement required
5. 비선형해석
본 장에서는 6개의 Two-shell 기하형상에서 2개 의 기하형상을 선정하여 프로토 타입 모델인 Tower 1-P와 비교하여 구조성능을 평가하였다. 이때 하중 조합 ∆ 에 대하여 비선형 해석을 수행한 후, 풍하중의 증가에 따른 변위, 균열, 변형, 모드 기여도 계수 및 손상지표를 바탕으로 비교 및 분석을 수행하였다.
5.1 대표 모델의 선정
비선형해석을 통한 구조성능 평가를 수행하기 위 하여 6개의 Two-shell 기하형상에서 2개의 대표 모 델을 선정하였다. 기존의 프로토 타입 모델
인 Tower 1-P, 최대 고 유진동수가 나타나는 형상 인 Tower 2-F 및 최소 고유진동수가 나타나는 형상
인 Tower 2-B를 선정하 여 이에 대한 기하형상의 개요를 <Fig. 5>와 같이 나타내었다.
36.37m
22° 90m
(a) Tower 2-F
36.37m
10.38°
130m
(b) Tower 2-B
<Fig. 5> Generator parameters of the selected two-shell models
5.2 하중-변위 곡선
<Fig. 6>은 냉각탑의 풍하중이 작용하는 정면부 목높이에서의 하중-변위곡선을 나타내었다. 쉘의 변 위는 초기 풍하중에 대해 선형적으로 증가하였으며, Tower 2-F가 가장 높은 초기강성이 나타났다. 3개 의 기하형상은 풍하중 계수 ≈ 까지 선형적인 거동을 보였으며, 그 이후 풍하중의 증가와 함께 연 성적인 거동을 나타났다.
<Fig. 6> Load-deflection curves under ∆
풍하중 계수 ≈ 이후 냉각탑 정면부의 수 평균열 및 측면부의 수직균열의 확산과 함께 하중- 변위곡선의 기울기가 감소하였다. 3개의 기하형상 들은 풍하중 계수 ≈ 에서 철근항복의 확산이 나타났으며, 이때 하중-변위 곡선의 기울기가 보다 감소하였다. 각각의 기하형상에 대하여 Tower 2-B 의 경우 풍하중 계수 에서 위치
∼ , ∼ , Tower 2-F의 경우 풍하중 계수 에서 위치 ∼ ,
∼ 의 수직철근이 항복하였다. 선정된 기하형상은 각각 다른 풍하중 계수에서 붕괴되었으 며, Tower 2-B는 풍하중 계수 재하 시
에서 최대변위 , Tower 2-F는 풍 하중 계수 재하 시 에서 최대변 위 를 보이며 붕괴되었다. 이때 최대변위는 측정높이에 따라 한계가 있으며, 가장 낮은 위치에 서 변위를 측정한 Tower 2-F의 최대변위가 가장 낮 게 나타났다. 하지만 가장 적은 요구철근량을 가지 는 Tower 2-F가 가장 높은 풍하중 계수에서 붕괴되 었고, 가장 많은 요구철근량을 가지는 Tower 2-B보 다 가 향상된 내구성이 나타나는 것을 알 수 있었다.
5.3 균열양상
풍하중에 의해 3개의 기하형상의 균열은 냉각탑 측면부의 상부보강 Lintel(테두리보)에서 발생하였 다. 상부보강 Lintel의 측면부의 균열은 풍하중이 작 용하는 전면부로 확장되었고, 이후 풍하중의 증가와 함께 폭이 큰 균열들의 확산이 나타났다.
<Fig. 7>은 풍하중 계수 ≈ 일 때 선정된 기하형상의 쉘 표면의 균열≥ 양상을 나 타내었다. 가장 적은 요구철근량을 가지는 Tower 2-F의 균열들은 Tower 2-B보다 쉘의 측면부에 넒은 범위로 분배되어 나타났으며, Tower 2-B의 경우 균 열들이 전면부에 집중되어 나타났다. 이는 Tower 2-F가 풍하중의 증가에 따른 균열의 양상을 통해 수 직에서 수평으로, 정면에서 측면으로 응력의 전달이 더 원활하게 나타나는 것을 알 수 있었다.
(a) Tower 2-B (b) Tower 1-P (c) Tower 2-F
<Fig. 7> Crack pattern (Crack width≥ ) under ≈
5.4 전체적 손상지표
<Fig. 8>은 풍하중에 증가에 따른 2개의 기하형 상의 모드 기여도 계수 를 나타내었으며, 이 는 1차에서 10차 모드까지의 모드 기여도를 고려하 였다. 초기 풍하중에서 Tower 2-B는 1차 및 3차 모 드, Tower 2-F는 3차, 4차 및 9차 모드가 높은 기여 도를 나타냈다. 풍하중의 증가에 따라 Tower 2-B는 큰 변화가 없었으나, 이후 폭 이 상의 균열들의 확산에 의해 1차 모드의 기여도가 급격히 증가하여 변형거동에 지배적인 모드형상을 나타내었다. Tower 2-F의 경우 에서 3차 모드의 기여도가 감소하고 4차 모드의 기여도가 증 가하였으나, 이후 폭 이상의 균열 들의 확산에 의해 4차 및 9차 모드의 기여도가 감소 하고 1차 모드의 기여도가 급격히 증가하였다. 철근 항복이 확산될 때, 2개의 기하형상의 1차 모드가 가 장 지배적인 기여도를 나타냈고 나머지 모드들에 대해서는 낮은 기여도를 보였다.
(a) Tower 2-B
(b) Tower 2-F
<Fig. 8> Load- curves under
∆
<Table 7>은 하중조합 ∆ 일 때 2개의 기하형상의 변형형상과 큰 균열의 확산 전후 의 1차, 3차 및 4차 모드형상을 나타내었다. 큰 균열 의 확산 전의 풍하중계수 ≈ 까지 Tower 2-B 는 3차, Tower 2-F는 4차 모드형상이 변형형상과 유사하지만, 풍하중계수 ≈ 이후 풍하중에 의한 손상으로 인해 모드형상이 변화하여 파괴 시 까지 1차 모드형상과 유사한 형태로 변화하였다.
<Fig. 9>는 하중조합 ∆ 에서 풍 하중의 증가에 따른 3개의 기하형상에 대한 전체적 손상지표 를 나타내었다. 풍하중 계수
에서 온도 및 습기하중에 의한 초기손상이 발생하였으며, Tower 1-P와 Tower 2-F는 의 유사한 초기손상이 나타났으나 Tower 2-B는 많은 요구철근량에 의해 의 초기손상이 발생하였다.
풍하중의 증가함에 따라 개의 기하형상의 손상은 점차적으로 증가하였으며, 풍하중 계수 ≈ 까
<Table 7> Mode shape variation under ≈ and ≈
Deformation 1st mode shape 3rd & 4th mode shape Load factor
≈
Load factor
≈
Load factor
≈
Load factor
≈
Load factor
≈
Tower 2-B
Tower 2-F
지 Tower 2-B가 3개의 기하형상 중 가장 낮은 손상 정도가 나타났다. 풍하중 계수 ≈ 이후 3개의 기하형상의 손상정도가 유사하게 나타났지만, 철근 항복의 확산이 나타나는 풍하중 계수 ≈ 이 후 급격한 손상의 변화를 보이고 Tower 2-F의 손상 이 가장 낮게 나타났다. 이는 Tower 2-B에 대하여
의 저감된 요구철근량으로 배근된 Tower 2-F의 손상정도가 로 서로 유사하게 나타났지 만, 의 향상된 풍하중 계수에서 붕괴되어 우 수한 내구성을 나타내었다. 또한 냉각탑의 원활한 응력 재분배로 인해 전체적으로 확산된 균열 양상 을 나타내어 우수한 구조거동을 발현하는 것을 알 수 있었다.
<Fig. 9> Load- curves under
∆
6. 결론
본 연구에서는 전체적으로 작은 반지름을 가지는 냉각탑을 설계하기 위해, 2개의 하이퍼볼릭 방정식 으로 생성되는 기하형상을 대상으로 면적그래프를 이용하여 기하형상을 선정하였고 선형해석 및 경 제성 평가를 수행한 후, 최종 선정된 3개의 냉각탑 을 대상으로 비선형 해석을 통한 손상평가를 수행 하였다.
Two-shell 냉각탑을 대상으로 목높이와 하단부 경사각을 변수로 한 면적그래프를 통해 목높이가 감소하고 하단부 경사각이 증가할수록 하부 쉘의 면적이 감소하여 전체 면적이 최대 가 감소 하였고, 1차 고유진동수는 최대 가 증가하 였다. 또한 이를 통해 선정된 6개의 Two-shell 기하 형상을 대상으로 선형해석을 수행하였고, 좌굴 및 철근량의 평가에서 전체면적이 가장 작은 기하형상 이 우수한 결과를 나타내었다.
풍하중에 따른 실제 구조적 거동을 분석하기 위 해 3개의 기하형상을 선정하였고, 구조설계 시 하중 조합인 ∆ 에 대하여 비선형해석을 수행하였다. 선정된 기하형상 중 가장 적은 요구 철 근량을 가지는 Tower 2-F는 초기 풍하중에 대해 가 장 높은 강성이 나타났고, 가장 많은 요구철근량을 가지는 Tower 2-B보다 높은 풍하중 계수에서 붕괴 되어 가 향상된 내구성이 나타났다. 또한
풍하중이 증가함에 따른 균열의 진행과정에서 Tower 2-F는 쉘의 넓은 범위로 분배되어 나타나 풍 하중에 의한 응력의 전달이 원활하게 나타나는 것 을 알 수 있었으며, 풍하중 계수 ≈ 이후부터 기하형상 중 가장 낮은 손상 정도를 나타내었다. 선 정된 기하형상에 대하여 균열의 확산 전후로 높은 기여도를 나타내는 모드형상이 3, 4차 모드에서 1차 모드로 변화하여 전체적 손상지표 의 전체 적인 거동을 지배하는 것으로 나타났다. 이는 3개의 기하형상에 대한 그래프와 고유모드 변화에 서 높은 기여도를 가지는 모드형상이 기하형상의 변형형상과 유사한 형상을 나타내며 전체적 손상지 표에 직접적으로 반영이 된 것으로 알 수 있다.
본 연구의 결과로 Two-shell 냉각탑의 설계를 통 해 전체적으로 작은 반지름을 가지는 하이퍼볼릭 쉘을 선정할 수 있었고, 이는 풍하중에 대하여 덜 민감한 시스템이 되는 것을 알 수 있었다. 높은 고 유진동수를 가지는 기하형상이 더 높은 초기 강성 을 보이며 풍하중의 증가로 인한 균열의 확산과 함 께 가장 높은 내구성을 나타내었다. 이때, 더 넓은 범위에 분산되어 나타난 균열과 변형에 의해 풍하 중에 따른 냉각탑의 응력이 넓은 범위에 원활한 재 분배가 이루어졌다. 또한 전체적 손상해석에서 온도 하중에 대하여 높은 초기손상이 나타났으나, 풍하중 에 대하여 급격한 손상이 없이 점진적인 손상을 보 이며 우수한 거동을 나타내었다.
감사의 글
이 논문은 2010년도 정부(교육과학기술부)의 재 원으로 한국연구재단의 기초연구사업 지원을 받아 수행된 것임(No. 2010-0024960)
References
1. S.Y. Noh, S.Y. Lee, D.H. Heo, “Evaluation of Shell Geometry of the Natural Draught Cooling Tower“, Journal of the Korean Association for Spatial Structures, Vol. 12, No. 3, 2012, pp. 97-105.
2. S.Y. Noh, R. Harte, W.B. Krätzig, K.
Meskouris, “New design concept and damage assessment of large-scale cooling towers”, Structural Engineering & Mechanics Vol 15, No. 1, 2003, pp. 53-70.
3. S.Y. Noh, E.M. Sin, “A global Damage Indicator based on the Modal Parameters in the FE-simulation of the Structures”, Advanced Materials Research. Vols. 250-253, 2011, pp. 1105-1108.
4. VGB-R 610, Structural Design of Cooling Towers, VGB Power Tech e.V., Essen, 2010.
5. H. Beem, C. Koenke, U. Montag, W. Zahlten, Femas 2000 - Finite Element Moduls for General Structures Institute for Statics and Dynamics, Ruhr- University Bochum.
User-Handbook Release 3.0., 1996.
▪ Received : June 17, 2016
▪ Revised : July 28, 2016
▪ Accepted : August 03, 2016
