[토목구조기술사 제140회 1교시 12번]

1교시 12번 · 10점 · 13문제 중 10문제 선택 · 100분

케이블교의 플러터(Flutter)의 정의, 영향인자에 대하여 설명하시오.

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답안 구조

  1. 개요
  2. 케이블교 플러터의 정의
  3. 플러터 발생 메커니즘
  4. 플러터의 영향인자
  5. 플러터 안정성 향상 방안
  6. 결론

용어 정의

플러터 (Flutter)
유체 역학적 불안정 현상으로, 구조물이 공력 진동에 의해 진폭이 점진적으로 증가하여 결국 파괴에 이를 수 있는 자려 진동.
임계 풍속 (Critical Wind Speed)
특정 구조물에서 플러터가 발생하기 시작하는 풍속으로, 이 속도 이상에서는 발산형 진동이 발생하며 구조물 안전성에 치명적인 영향을 미침.
공력 탄성 현상 (Aeroelastic Phenomena)
유체 유동과 구조물의 탄성 변형 및 관성력이 복합적으로 작용하여 발생하는 동적 불안정 현상으로, 플러터는 이 중 하나임.

핵심 내용

  • 플러터 정의: 유체 유동에 의해 진폭이 발산하는 자려 진동 현상
  • 임계 풍속: 플러터 발생 시작 풍속, 구조물 안전성 판단 기준
  • 단면 형상: 교량 단면의 종횡비 및 유선형 여부가 공력 특성에 미치는 영향
  • 강성 및 질량: 비틀림 및 휨 강성, 질량 관성 모멘트가 진동 모드에 미치는 영향
  • 구조 감쇠: 진동 에너지 흡수 능력, 플러터 임계 풍속 증대에 기여
  • 환경적 요인: 풍속, 난류 강도, 풍향 등 외부 풍환경 조건의 영향

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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)

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