막 구조물은 풍하중에 민감하여 풍하중 작용 시 심한 진동 변위를 발생시키며, 막 구조물의 항풍 설계는 신뢰도 이론의 뒷받침이 부족하다. 풍하중 작용하 막 구조물의 확률진동 모델과 신뢰도 이론 구축은 항풍 설계에 참고가 될 수 있다. 골격 지지형 안장형 막 구조물을 대상으로 폰 카르만 대변형 이론과 퍼텐셜 흐름 이론을 기반으로 풍하중 작용 시 확률진동 이론 모델을 구축하고, 섭동법과 MATLAB을 결합하여 풍격 동적 반응의 근사 이론식을 구하였다; 변위 최초 초과 파괴 기준에 따라 골격 지지형 안장형 막 구조물의 신뢰도 함수를 설정하고, 1차 2차 모멘트법으로 신뢰도 지표와 고장 확률을 산정하였다; 골격 지지형 안장형 막 구조물의 풍동 실험을 수행하여 유속과 압력 관점에서 막면 각 지점의 진동 규칙을 분석하였다; 백분율 차이를 도입하여 이론 결과와 실험 결과를 비교하고 신뢰도에 영향을 미치는 매개변수의 민감도 분석을 수행하였다. 연구 결과 이론과 실험 결과가 잘 일치함을 보였다. 장선 비, 예장력 및 풍속 모두 막 구조물 신뢰도에 일정한 영향을 미치나, 고장 확률 변화 추세로 보아 장선 비가 다른 변수에 비해 막 구조물 신뢰도에 더 유의미한 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

안장형 막 구조물; 확률진동; 풍격 응답; 구조 신뢰도; 1차 2차 모멘트법