부산대학교 도서관

최근 발생한 경주 및 포항 지진은 고주파 영역의 성분이 많이 포함된 지진파로 구조적 요소 뿐만아니라 비구조적 요소에 피해가 많이 발생하였다. 비구조적 요소 중 전기 캐비닛은 발전소의 발전 시스템 컨트롤러를 보관하는 함으로써 전기 캐비닛의 피해는 안정적인 에너지 공급의 중단과 화재 등의 2차적인 피해로 확장될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전기 캐비닛-앵커 시스템의 유한요소 모델을 구축하고 검증하여 세계 각지에서 발생한 지진파 적용을 통한 지진 취약도 평가를 수행하고자 한다. 전기 캐비닛의 유한요소 모델의 경우 공진탐색 결과의 타겟 주파수와 약 1%의 오차가 발생하였으며 선설치 앵커의 유한 요소 모델은 실험결과와 비교하였을 때 초기 강성 및 최대 하중점이 잘 일치하는 것으로 나타났다. 0.2g, 0.5g, 0.8g, 1.2g로 스케일을 변화시켜 시간이력해석을 수행하였으며 해석결과를 바탕으로 확률론적 안전성 평가인 지진 취약도 평가를 수행하였다. 0.2g 스케일의 시간이력 해석결과 경주 지진을 적용하였을 때 앵커에서 발생한 응력은 280.15MPa로 가장 크게 발생하였으며 고주파 지진에 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 앵커의 응력을 한계상태로 지진취약도 분석 시 0.2g와 0.5g 사이에서 기울기가 급격히 변하였으며 캐비닛 최상단의 변위를 한계상태로 지진 취약도 분석 시 Z축 변위 보다 X축 변위에 대해 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.
The recent earthquakes in Gyeongju and Pohang have caused a lot of damage to structural elements as well as structural elements due to seismic waves that contain a lot of high frequency areas. Among the non-structural elements, the electrical cabinet keeps the power generation system controller of the plant, so that the damage in the electrical cabinet can be extended to secondary damage, such as the interruption of stable energy supply and the fire accident. In this study, the finite element model of electrical cabinet-anchor system is constructed and verified to apply input earthquake considering high frequency earthquake to perform seismic fragility analysis. For the finite element model of the electrical cabinet, the resonance frequency search result had a error of approximately 1% with the target frequency, and the finite element model of the post installed anchor showed a good match of the initial stiffness and maximum load point when compared with the experimental results. The time history analysis was performed by varying the scales to 0.2g, 0.5g, 0.8g, and 1.2g. Based on the analysis results, the seismic fragility assessment was performed, which is a probabilistic safety assessment. The analysis of time history of 0.2g scale showed that the stress generated by the anchors was the greatest at 280.15MPa and that they reacted sensitively to high frequency earthquakes. The slope changed rapidly between 0.2g and 0.5g when analyzing the seismic fragility with the stress of the anchors limited, and the displacement at the top of the cabinet was shown to be more sensitive to the displacement of the X-axis than the displacement of the Z-axis when analyzing the seismic fragility.