• Title/Summary/Keyword: 잔교해석모델

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An Analytical Study on the behavior of the Pier considering Soil Conditions (지반 조건을 고려한 잔교의 거동에 관한 해석적 연구)

  • Sin, Ha Myung;Yoon, Gi Yong;Park, Jong Sup
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.214-214
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    • 2011
  • 최근 국내 연안역에는 관광의 활성화 등의 목적으로 잔교가 많이 가설되고 있다. 그러나 잔교의 설계에 대한 규정이 없어 현재는 항만 및 어항설계기준을 준용하여 설계하고 있는 실정이며, 또한 지역적 특성을 반영하지 못하고 건설되어 과다한 단면을 사용하는 경우가 많고, 경제성이나 경관성을 갖추지 못한 경우가 많은 실정이다. 본 연구에서는 합리적인 잔교용 설계기준을 마련하기 위한 기초적인 연구로써 지반조건을 고려한 잔교의 거동특성을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 해석모델을 개발하고, 다양한 해석조건에 대한 해석을 수행하여 그 특성을 정리하고자 하였다. 이를 통하여 잔교의 합리적인 구조시스템을 개발하고, 설계기준을 정리하는데 이바지 하고자 한다. 이 연구에서는 서해안의 연약지반을 고려하기 위해 지반스프링을 이용한 해석모델을 개발하고, 다양한 해석조건에 대한 해석을 수행하여 그 특성을 파악하고자 하였다. 조립식 잔교는 Capbeam, Wood Deck, ㄱ형강, Pile로 네 가지의 구성으로 이루어지고, 이 네 가지 요소의 재료는 강재로 사용하였으며, 하중에 대해서는 항만 및 어항설계기준을 준용하여 군중하중 $5kN/m^2$, 월파력 $20.1kN/m^2$을 사용하였고, 풍하중은 도로교 설계기준을 이용하여 산정한 $3.309kN/m^2$을 사용하였다. 재하하중 및 하중에 대한 최적단면에 대한 연구를 활용하여 본 연구에서는 지반조건의 영향, Capbeam과 Pile의 크기변화, 사항 등의 영향을 고려하였을 때 각 구성요소에서 발생하는 단면력의 변화와 축력, 접합부 모멘트 등의 외력과 내력을 정리하여 잔교의 거동특성을 파악하고자 하였다. 다양한 변수해석을 수행하기 위하여 지반조건을 고려한 2D 해석모델을 개발하였으며, 본 연구에서 고려한 군중하중, 풍하중, 월파력의 설계하중 중에서는 월파력이 지배적인 것을 알 수 있었다. Pier의 지름이 증가 하면 작용하는 월파력이 커지고 따라서 단면력이 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러므로 합리적인 Pier의 크기 결정이 경제적이고 경관이 우수한 잔교 건설에 중요 요인임을 알 수 있다. 본 연구는 잔교의 설계기준 정립에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단되나, 보다 합리적인 잔교의 설계와 시공을 위해서는 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

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An Analytical Study on Prefabricated pier in the coastal areas (연안지역에서의 조립식 잔교의 거동특성에 관한 해석)

  • Sin, Ha-Myung;Yoon, Ki-Yong
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.284-287
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    • 2011
  • 본 연구에서는 합리적인 잔교용 설계기준을 마련하기 위한 기초적인 연구로써 지반조건을 고려한 잔교의 거동특성을 분석하고자 하였다. 본 연구에서 고려한 잔교는 구조적인 합리성과 시공성(조립시공)이 우수한 조립식 잔교를 대상으로 하였다.(강효기 외, 2010) 서해안의 연약지반을 고려하기 위해 지반스프링을 이용한 해석모델을 개발하고, 다양한 해석조건에 대한 해석을 수행하여 그 특성을 파악하고자 하였다.

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Evaluation of Seismic Performance of Pile-supported Wharves Installed in Saturated Sand through Response Spectrum Analysis and Dynamic Centrifuge Model Test (동적원심모형실험 및 응답스펙트럼해석을 통한 포화지반에 관입된 잔교식 안벽의 내진성능 평가)

  • Yun, Jung-Won;Han, Jin-Tae;Lee, Seokhyung
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.37 no.12
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    • pp.73-87
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    • 2021
  • Pile-supported wharf is a structure that can transmit and receive cargo, and it is mainly installed on saturated inclined ground. In the seismic design of these structures, the codes suggest using the response spectrum analysis method as a preliminary design method. However, guideline on modeling method for pile-supported wharf installed in saturated soil is lacking. Therefore, in this study, the dynamic centrifuge model test and response spectrum analysis were performed to evaluate the seismic performance of pile-supported wharf installed into the saturated soil. For the test, some sections (3×3 pile group) among the pile-supported wharf were selected, and they were classified into two model (dry and saturated sand model). Then the response spectrum analysis was performed by using the soil spring method to the test model. As a result of test and analysis, the m om ent difference occurred within a m axim um of 51% in the dry sand m odel and the saturated sand model where liquefaction does not occur, and it was found that the pile moment by depth was properly simulated. Therefore, in the case of these models, it is appropriate to perform the modeling using the Terzaghi (1955) constant of horizontal subgrade reaction (nh)

A Study on Analytical Model of Fish-bone Girder Pier (연안역 조립식 경골잔교(Fish-bone Girder Pier)의 해석모델에 관한 연구)

  • Kim, Hwa-Rang;Lim, Nam-Hyoung;Park, Jong-Sup;Yun, Kyung-Min;Yoon, Ki-Yong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.12
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    • pp.6527-6533
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    • 2013
  • A fish-bone girder pier affects torsion severely because of the one girder system. This study was performed to develop an analytical model to analyze and design a fish-bone girder pier properly. This model consisted of a beam element with 7-degrees of freedom considering the warping rigidity. Several beam-column connection conditions were considered. The static load test was performed using a real size specimen. The validity of this model was tested by a comparison of the analytical results with the experimental results. This analytical model is useful for designing the bolt connection of a Spine girder.

A Study of Soil Spring Model Considering the Seismic Load in Response Spectrum Analysis of Pile-Supported Structure (잔교식 말뚝 구조물의 응답스펙트럼해석 시 지진하중을 고려한 지반 스프링 모델 제안)

  • Yun, Jung-Won;Kim, Jongkwan;Lee, Seokhyung;Han, Jin-Tae
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.38 no.9
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    • pp.5-17
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    • 2022
  • Recently, several studies have been conducted on virtual fixed-point and elastic soil spring methods to simulate the soil-pile interaction in response to spectrum analysis of pile-supported structures. However, the soil spring stiffness has not been properly considered due to the seismic load magnitude, and studies on the response spectrum analysis of pile-supported structures considering this circumstance are inadequate. Therefore, in this study, the response spectrum analysis was performed considering the soil spring stiffness according to the seismic load magnitude, and the dynamic behavior of the pile-supported structure was evaluated by comparing it with existing virtual fixed-point and elastic soil spring methods. Comparing the experiment and analysis, the moment differences occurred up to 117% and 21% in the virtual fixed-point and elastic soil spring models, respectively. Moreover, when the analysis was performed using an API p-y curve considering the soil spring stiffness according to the seismic load magnitude, the moment difference between the experiment and analysis was derived at a maximum of < 4%, and it is the most accurate method to simulate the experimental model response.

Design Consideration of Fish-bone Girder Pier using the Analysis of Torsional Behavior (조립식 경골잔교(Fish-bone Girder Pier)의 비틀림 거동분석을 통한 설계 시 고려사항)

  • Yun, Kyung-Min;Yoon, Ki-Yong;Lee, Chin-Ok;Lim, Nam-Hyoung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.1
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    • pp.561-568
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    • 2014
  • A modular fish-bone girder pier consists of one main girder system named as "Spine Girder". Therefore, this pier can be most affected by torsion as well as flexural bending. The design considerations of the fish-bone girder pier are proposed to assure the reasonable design in this study. In order to investigate the behavior characteristics, structural analysis F.E model is developed, and the verification of the developed model is performed by comparison with experimental data. From the investigation of the structural behavior, the vertical stiffener is required at the bottom of bone-beams to prevent the excessive local stress. Also, it is found that the normal stress of the flange and the shear stress of the web and flange are dominantly affected by the warping torsion and pure torsion, respectively.

Seismic Risk Analysis of Quay wall Considering Effective Stress (유효응력효과를 고려한 안벽의 지진위험도 평가)

  • Kim, So Yeon;Kim, Dong Hyawn
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.29 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2017
  • Seismic risk analysis was performed based on the total stress and effective stress of caisson type quay wall and pier type quay wall. In order to consider the effective stress effect, the pore pressure of the ground was distributed, using Byrne(1991) simple formula to estimate parameter and applied to the finn model. Through the results of seismic risk analysis according to the total stress and effective stress analysis method, the necessity of effective stress analysis in the seismic design of the quay wall installed on the soft ground was confirmed.