미국의 NRC(United States Nuclear Regulatory Commission)에서 발간된 "Regulatory Guide 1.61 of United States NRC(2007)"는 원전구조물의 내진설계에 적용되는 구조감쇠비를 철근콘크리트(이하 RC)구조의 경우 4%(OBE)와 7%(SSE), 강구조의 경우 3%(OBE)와 4%(SSE)를 규정하고 있다. 그러나 최근 개발된 강판-콘크리트(이하 SC)구조의 경우 구조감쇠비에 대한 규정이 없다. 본 연구의 목적은 RC구조와 SC구조의 감쇠비의 상대적 차이를 비교함으로서 SC구조의 감쇠비를 조사하는 것이다. 4개의 실험체, RC-S, RC-M, SC-S 그리고 SC-M에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 뒷 글자 S와 M은 실험체의 거동이 전단에 의해 지배되는 것과 휨에 의해 지배되는 것을 의미한다. 실험방법은 엑츄에이터와 실험체의 질량사이를 연결하는 인장시험편이 파단되면서 실험체의 자유진동을 발생하게 하는 방법을 적용하였다. 가속도계를 이용하여 측정된 실험데이타를 분석하여 하중의 크기에 따른 기본진동수와 감쇠비를 결정하였다. 4개 실험체의 감쇠비를 비교분석하여 SC구조의 감쇠비는 OBE해석에 RC구조와 동일하게 4%를 제안하였으며 SSE해석의 경우 RC구조의 감쇠비보다 1% 적은 6%를 제안하였다.
The structural damping ratios for seismic design of nuclear power plant structures are specified in Regulatory guide 1.61 of the United States NRC for RC structures of 4%(OBE) and 7%(SSE), and for steel structures of 3%(OBE) and 4%(SSE), but not for steel-plate concrete (SC) structures that have been developed recently. The objective of this study is to investigate the damping ratios of SC structures by identifying the relative differences in the damping ratios between RC and SC structures. An experimental study was performed on four specimens, RC-S, RC-M, SC-S and SC-M, where S stands for shear-governed and M for moment-governed. The conducted method was free vibration testing by rupturing a brittle steel plate that linked the actuator and the mass center. The test results were analyzed to determine fundamental frequencies and damping ratios at various load levels. By examining the relative differences in damping ratios of four specimens, it is proposed for SC structures to use the same damping ratio of 4% as RC one at OBE, but 1% less damping ratio than RC one resulting in 6% at SSE.
