케이블 돔의 기하학적 비선형 동적해석

초록

대공간 구조는 힘의 흐름을 자연스럽게 하고, 휨모멘트의 영향을 가능한 저감시켜, 면내력만으로 외부하중에 저항케 하는 역학 개념을 기초로, 구조시스템의 효율성을 극대화시키는 형태저항형 구조 시스템이다. 그 중 케이블 돔은 연성구조 시스템으로서 인장력을 도입하여 강성을 부여하고, 가능한 압축 부재의 수를 줄이고 인장 부재를 케이블로 대체하여 대공간 구조물이 요구하는 경량화 및 구조적 합리성을 도모한 최신 구조 시스템이다. 케이블 돔 구조는 케이블, 포스트, 막 요소로 구성되며, 초기에는 불안정하지만 케이블에 장력을 도입함에 따라 전체 구조 시스템이 안정화되고, 외력에 대한 강성을 갖게 되어 구조적 특성을 발휘하는 복합 구조 시스템이다. 그러나, 자중이 가볍고 연성이기 때문에 바람에 대한 응답이 강성구조물에 비하여 상당히 크기 때문에 동적 거동 특성에 관한 규명이 크게 요구된다. 따라서 이 논문에서는 대변형 거동 특성을 갖는 연성구조물의 동적 응답을 해석하기 위하여 동적해석 기법을 개발하고, 이를 적용함으로써 케이블 돔과 같은 연성구조물의 바람에 의한 비선형 동적거동 특성을 파악하고자 한다.