Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association (한국터널지하공간학회 논문집)

Korean Tunnelling and Underground Space Association (한국터널지하공간학회)
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Dynamic behavior analysis of tunnel structure under gas explosion load

가스폭발하중에 의한 터널 구조물의 동적거동해석

  • 김영민 (전주대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2011.09.14
  • Accepted : 2011.09.28
  • Published : 2011.09.30
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Abstract

Consideration on the explosion resistant design of infrastructure has increased in the recent years. The explosion load is caused by gas explosion or bomb blast. In this study an analytical model is developed, whereby the tunnel structure is divided in several elements that are schematized as single degree of freedom mass-spring-dashpot systems on gas explosion. Using this simple model a sensitivity analysis has been carried out on tunnel structure design parameters such as explosive peak pressure, duration of the load, thickness of structure, burial depth. Finite element method was used to investigate the dynamic response and plastic zone of a tunnel under gas explosion. And it was found from the comparison of the analysis results that there are slight differences in the response of the intermediate wall between the single degree of freedom mass-spring-dashpot model and FEM.

최근 들어, 폭발하중에 대해여 안전한 사회기반시설에 대한 관심이 증가하고 있다. 폭발하중은 가스폭발이나 폭탄 폭발에 의하여 발생된다. 본 연구에서는 가스폭발하중을 받는 터널구조물을 각 부재로 나누어 1자유도 질량-스프링-감쇠기 모델로 치환하여 해석하는 모델을 개발하였다. 간이 모델을 사용하여 터널설계 요인인 최대 폭발하중크기, 지속시간, 부재 두께, 토피고에 대하여 민감도 해석을 수행하였다. 또한, 유한요소법을 사용하여 가스폭발에 대한 터널의 동적거동과 주변지반에 발생되는 파괴영역에 대하여 조사하였다. 1자유도 질량-스프링-감쇠기 모델과 FEM 해석결과의 비교로부터 터널의 중앙벽에 대한 동적거동결과는 거의 차이가 없음을 보여주었다.

Keywords

References

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