목 차 국문요약 ⅰ ABSTRACT ⅲ 그림목차 ⅴ 표목차 ⅵ 1 1 3 4 4 5 6 9 11 11 13 16 32 32 3.1.1 초고층건축물의정의 32 3.1.2 대상모델개요 32 3.1.3 대상모델의모델링 35 3.1.4 CFD 해석의경계조건 38
3.1.5 CFD 시뮬레이션 42 53 3.2.1 적용프로그램 54 3.2.2 풍압의적용 54 3.2.3 해석결과 56 59 64
국문요약 - i -
- ii -
ABSTRACT - iii -
- iv -
그림 1.1 연구수행절차 3 그림 3.1 대상모델의위치 33 그림 3.2 대상모델전경 33 그림 3.3 Solid Based Surface Mesh 모델링 35 그림 3.4 Volume Mesh Generation 37 그림 3.5 대상모델및사이트의전경 37 그림 3.6 해석적용풍향 40 그림 3.7 단독모델에대한적용풍향 41 그림 3.8 West wind direction의외피풍압분포 43 그림 3.9 East wind direction의외피풍압분포 44 그림 3.10 South wind direction의외피풍압분포 45 그림 3.11 North wind direction의외피풍압분포 46 그림 3.12 South wind direction의외피풍압분포 48 그림 3.13 North wind direction의외피풍압분포 49 그림 3.14 West wind direction의외피풍압분포 50 그림 3.15 East wind direction의외피풍압분포 51 그림 3.16 기존의풍하중산정과실제바람의거동 53 그림 3.17 풍압적용의가정 55 그림 3.18 Plane Stress 요소모델링 55 그림 3.19 송도더샾퍼스트월드 WX+, WX- 방향횡변위 56 그림 3.20 송도더샾퍼스트월드 WY+, WY- 방향횡변위 56 그림 3.21 주변환경에의한난류의형성 58 그림 3.22 동북아무역센터 WX+, WX- 횡변위비교 59 그림 3.23 동북아무역센터 WY+, WY- 횡변위비교 60 - v -
표 3.1 초고층건축물의정의 32 표 3.2 더샾퍼스트월드의설계개요 34 표 3.3 동북아무역센터의설계개요 34 표 3.4 Mesh Model 및크기 37 표 3.5 Physics Model 48 표 3.6 더샾퍼스트월드의풍향별최대정압및부압 () 47 표 3.7 동북아무역센터최대정압 부압 () 52 표 3.8 송도더샾퍼스트월드 - 풍향별, 케이스별횡변위 () 57 표 3.9 동북아무역센터의풍향별, 케이스별횡변위 61 - vi -
제 1 장서론 1.1 연구의배경및목적 - 1 -
1.2 연구의방법및수행절차 - 2 -
그림 1.1 연구수행절차 - 3 -
제 2 장전산유체역학지배방정식의정식화 2.1 전산유체역학의소개 - 4 -
2.2 전산유체역학의역사 - 5 -
2.3 물리현상의수학적표현 - 6 -
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2.4 이산화의개념 - 9 -
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2.5 이산화방정식의정확도 2.6 이산화방법 - 11 -
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2.7 편미분방정식의종류 - 13 -
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2.8 수치계산 가. 지배방정식 - 16 -
나. 난류모델 - 17 -
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ln - 26 -
다. 수치해법 - 27 -
- 28 -
라. 시간차분법 - 29 -
마. 공간미분의이산화 - 30 -
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제 3 장 CFD 해석결과분석및적용 3.1 전산유체역학을이용한수치모델의해석 3.1.1 초고층건축물의정의 표 3.1 초고층건축물의정의 3.1.2 대상모델개요 - 32 -
그림 3.1 대상모델의위치 그림 3.2 대상모델전경 - 33 -
표 3.2 더샾퍼스트월드의설계개요 대지현황 1) 대지위치인천광역시연수구송도동 2) 용도공동주택 ( 아파트 ) 및부대복리시설 3) 건축규모지상 64 층, 지하 2 층 건설규모 철근콘크리트조 4) 구조형식 (Core Wall + Column + Flat plate + Outrigger) 5) 최고높이지상 231 표 3.3 동북아무역센터의설계개요 대지현황 1) 대지위치인천광역시연수구송도동 2) 용도오피스및부대복리시설 3) 건축규모지상 68 층, 지하 3 층 건설규모 4) 구조형식 철근콘크리트조 (Core Wall + Column + Outrigger) 5) 최고높이 지상 305-34 -
3.1.3 대상모델의모델링 가. Surface mesh 모델링 그림 3.3 Solid Based Surface Mesh 모델링 - 35 -
나. Volume Mesh Modeling - 36 -
표 3.4 Mesh Model 및크기 Surface Mesh Mesh Modeler Mesh Size Polyhedral Mesh Surface remesher Target Size Min Max Domain 30 400 더샾퍼스트월드 2 4 동북아무역센터 2 4 그림 3.4 대상모델및사이트의전경 그림 3.5 Volume Mesh Generation - 37 -
3.1.4 CFD 해석의경계조건 가. 도메인의경계조건 표 3.5 Physics Model - 38 -
나. 설계풍속 - 39 -
다. 해석적용풍향 그림 3.6 해석적용풍향 - 40 -
그림 3.7 단독모델에대한적용풍향 - 41 -
3.1.5 CFD 시뮬레이션 가. 더샾퍼스트월드 - 풍압분포 - 42 -
그림 3.8 서풍에의한외피풍압분포 - 43 -
그림 3.9 동풍에의한외피의풍압분포 - 44 -
그림 3.10 남풍에의한외피의풍압분포 - 45 -
그림 3.11 북풍에의한외피의풍압분포 - 46 -
표 3.6 더샾퍼스트월드의풍향별최대정압및부압 () Wind Direction West Wind (WX+) East Wind (WX-) South Wind (WY+) North Wind (WY-) Pressure 사이트가사이트가없는경우있는경우 Positive 1701 1188 Negative -3116-1795 Positive 1681 1846 Negative -3586-3824 Positive 1650 1684 Negative -2601-3601 Positive 1664 1774 Negative -3327-2291 - 47 -
나. 동북아무역센터 - 풍압분포 그림 3.12 서풍에의한외피풍압분포 - 48 -
그림 3.13 동풍에의한외피풍압분포 - 49 -
그림 3.14 북풍에의한외피풍압분포 - 50 -
그림 3.15 남풍에의한외피풍압분포 - 51 -
표 3.7 동북아무역센터최대정압 부압 () Wind Direction Pressure NEATT ALL West Wind (WX+) East Wind (WX-) South Wind (WY+) North Wind (WY-) Positive Pressure 1848 1732 Negative Pressure -4078-3648 Positive Pressure 1878 1774 Negative Pressure -4052-3772 Positive Pressure 1837 1753 Negative Pressure -4285-3150 Positive Pressure 1980 1760 Negative Pressure -4255-4071 - 52 -
3.2 해석결과의적용 그림 3.16 기존의풍하중산정과실제바람의거동 - 53 -
3.2.1 적용프로그램 3.2.2 풍압의적용 - 54 -
그림 3.17 풍압적용의가정 그림 3.18 Plane Stress 요소모델링 - 55 -
3.2.3 해석결과 가. 더샾퍼스트월드 - 횡변위비교 그림 3.19 송도더샾퍼스트월드 WX+, WX- 방향횡변위 그림 3.20 송도더샾퍼스트월드 WY+, WY- 방향횡변위 - 56 -
표 3.8 송도더샾퍼스트월드 - 풍향별, 케이스별횡변위 () KBC 2009 단독 With SITE WX+(West) WX-(East) WY+(South) WY-(North) 횡변위 36.74 33.99 48.19 45.28 횡변위 23.79 18.55 30.11 22.89 저감량 64.75 % 54.57 % 62.48 % 50.55 % 횡변위 8.594 15 24.36 16.54 저감량 23.39 % 44.13 % 50.55 % 36.53 % - 57 -
그림 3.21 주변환경에의한난류의형성 - 58 -
나. 동북아무역센터 - 횡변위비교 그림 3.22 동북아무역센터 WX+, WX- 횡변위비교 - 59 -
그림 3.23 동북아무역센터 WY+, WY- 횡변위비교 - 60 -
표 3.9 동북아무역센터의풍향별, 케이스별횡변위 KBC 2009 단독 With Site WX+(South) WX-(North) WY+(East) WY-(West) 횡변위 113.06 115.58 53.21 48.79 횡변위 37.68 41.42 28.91 14.67 저감량 33.33% 35.84% 54.33% 30.07% 횡변위 31.16 29.93 27.09 14.37 저감량 27.56% 25.90% 50.91% 29.45% - 61 -
제 4 장결론 - 62 -
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참고문헌 - 64 -
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