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긴장재의 슬립거동을 고려한 원자로 격납건물의 비선형 해석
곽효경,김재홍,김선훈,정연석,Kwak Hyo-Gyoung,Kim Jae-Hong,Kim Sun-Hoon,Chung Yun-Suk 한국전산구조공학회 2005 한국전산구조공학회논문집 Vol.18 No.4
이 논문에서는 프리스트레스트 콘크리트 구조로 건설된 원자로 격납건물의 극한내압평가를 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 특히, 상용프로그램 사용 시 콘크리트와 긴장재의 완전부착 가정으로 인해 고려할 수 없었던 콘크리트와 긴장재 사이의 슬립효과를 모사할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 부착된 긴장재의 경우 부착-슬립효과를 기초로 유도된 겉보기 항복응력으로 두 재료의 상호거동을 모사할 수 있고, 비부착된 긴장재의 경우 반복해석에 의해 긴장재 전체 길이방향으로의 슬립효과를 모사할 수 있다. 개발된 알고리즘을 이용하여 도출된 긴장재의 응력-변형률 관계를 이용하여 격납건물의 축소모델에 대한 비선형 해석을 수행하였고, 수행한 결과를 바탕으로 격납건물의 극한내압은 가압중수로형과 가압경수로형 모두 설계압력의 약 3배 이상 구조적 여유가 있음을 확인하였다. This paper concentrates on the nonlinear analysis of prestressed concrete (PSC) containment structures. Unlike a commercialized program which adopts the perfect bond assumption between concrete and tendon in the analysis of PSC structures, a numerical algorithm to consider the slip effect, simultaneously with the use of commercialized programs such as DIANA and ABAQUS, is introduced in this paper For bonded tendons, the apparent yield stress of an embedded tendon is determined from the bond slip relationship. And for unbonded tendons, Correction for the strength and stiffness of unbonded internal tendons is achieved on the basis of an iteration scheme derived from the slip behavior of tendon along the entire length. Finally, the developed algorithm is applied to two PSC containment structures of PWR and CANDU to verify its efficiency and applicability in simulating the structural behavior of large complex structures, and the obtained result shows that both containment structures represent the ultimate pressure capacity larger than about 3 times of the design pressure.
원전구조물의 내진설계 시 고정기초해석 판단기준에 대한 평가
김재민(Kim Jae-Min),현창헌(Hyun Chang-Hun),김원희(Kim Won-Hee),정연석(Chung Yun-Suk) 대한토목학회 2006 대한토목학회 학술대회 Vol.2006 No.10
이 연구에서는 원전구조물의 내진설계 시 지반-구조물 상호작용해석 여부를 판단하기 위한 기준에 대해 검토하였다. 검토결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 예제 구조물에 대한 ASCE 4-98 기준을 적용한 결과, 일반적으로 암반으로 분류하는 전단파속도가 1,100㎧인 지반에 대해서도 고정기초해석에 의한 내진설계를 할 수 없다. 2. ASCE 4-98에 따른 고정기초해석이 가능한 지반을 추정한 결과, Hualien 지진시험구조물에서는 2,000㎧, 울진 3,4호기 원전 격납구조물에서는 1,735㎧ 이상으로서 현행 국내 기준인 1,100㎧보다 값으서 ASCE 4-98 기준은 현행 국내 기준보다 강화된 기준이라고 할 수 있다. 3. 예제 구조물에 대한 지진응답해석결과, ASCE 4-98의 SSI 해석여부에 대한 기준은 현행 실무와 비교하여 기초가 암반 상에 건설될 경우 보수적이지 않을 수 있으므로 재검토가 필요하며, 용범위에 대한 추가적인 연구가 필요하다.