• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• 제9권4호
• /
• pp.243-251
• /
• 2005

In the seismic design the pile foundation system of the buildings generally have been modeled to have a fixed end for its convenience and conservativeness. But it is necessary to consider the soil-structure interaction for more reliable design. In this study, the framed tube building and brace tube building with pile foundation system under earthquake were analyzed considering soil-structural interaction by 3 pile foundation modeling methods; fixed-end model, 6 springs model and p-y springs model. And 2 soil conditions were used in analysis. For each cases, displacements, drifts, maximum stress, periods and 1st mode mass participation ratios were compared.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• 제4권1호
• /
• pp.63-76
• /
• 2000

구조물-지반 상호작용에서 알려진 것처럼 구조물 지진응답은 구조물하부 지반조거에 따라 영향을 받는데 UBC-97을 포함한 여러내진설계규준에서 지반사태 영향을 반영하고 있다 이 연구에서는 기초크기 기초밑 지반깊이, 입력지진 작용점 및 기초 근입깊이 등의 영향을 살펴보고 깊은 지반 위에 세워진 구조물의 평균응답스펙트럼을 UBC-97 탄성응답스펙트럼과 비교하기 위해 구조물-지반 상호작용을 고려한 지진해석을 가상 3차원 유한요소법과 부구조물법을 이용하여 1952년 Taft와 1940년 El Centro 지진기록을 주파수영역에서 수행하였다 연구결과에 의하면 기초크기는 구조물 응답에 별 영향이 없고 기초저면 지반깊이는 구조물체계의 고유주기와 최대가속도를 변경시켰다 또 입력지진의 합리적 작용점은 기초저면이라는 것이 확인되었으며 깊은 지반위에 놓인 기초의 근입은 저주기영역에서 구조물 응답을 상당히 줄어들게 하였다 한편 30m 깊은 지반위에 세워진 구조물의 평균가속도와 UBC-97 가속도를 비교한 결과 UBC-97 탄성응답스펙트럼에 의한 구조물 내진설계가 안전하지 못할 수도 있으므로 UBC-97 지진계수의 할증이 필요하다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
• /
• pp.429-432
• /
• 2009

본 논문에서는 현수교에 대하여 지반-구조물 상호작용을 고려한 해석을 수행하였다. 교량의 앵커리지와 기초를 부분구조법(Structure method)을 이용한 지반-구조물 상호작용(Soil-Structure Interaction) 해석프로그램 SASSI를 이용하여 구조물 저면에서의 지반 임피던스(Impedance)를 계산하고 이로부터 앵커리지 및 기초와 지반에 대응하는 강성, 질량, 그리고 감쇠를 가지는 집중 파라메터 모델을 구하였다. 그리고 현수교 유한요소 모델에 앵커리지 및 기초와 지반에 대한 집중 파라메터 모델을 연계하여 전체 교량에 대한 지반-구조물 시스템을 구성하고 시간영역에서의 지반 운동에 대한 동적해석을 수행하였다. 해석결과를 지반-구조물 상호작용을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우를 비교하였고 파동전달효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 비교함으로써 지반-구조물 상호작용의 영향을 살펴보았다.

• Computational Structural Engineering
• /
• 제6권2호
• /
• pp.87-93
• /
• 1993

Recently it is recognized that the effects of structure-soil interaction(SSI) on the response of structures are important in the dynamic analysis of structures. In this study, theoretical and experimental investigations were performed to study the SSI effects(mainly inertial interaction) on the dynamic response of buildings utilizing the finite element foumulation. Theoretical studies were performed with two idealized buildings(stubby one and slender one) built on the homogeneous soil layer and having the small embedment ratio. Experimental investigations were also carried out for two buildings built on the pile foundation in Mexico City, experienced the 1985 Earthquake. The results of this study show that the SSI effects are significant on the response of structures due to the change of fundamental frequency and effective damping ratio, and that it is necessary to include the SSI effects on the dynamic analysis of structures.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• 제33권6호
• /
• pp.383-390
• /
• 2020

Since the dynamic behaviors of liquid storage tanks on flexible soil are significantly influenced by the fluid-structure-soil interaction (FSSI), its effects must be rigorously considered for accurate earthquake analysis and seismic design of the storage system. In this study, dynamic analysis is performed for a rectangular liquid storage tank on flexible soil, and its dynamic characteristics are examined by rigorously considering the effects of FSSI. The hydrodynamic force and the interaction force between the structure and soil are evaluated using the finite-element approach. In the evaluations, mid-point integrated finite elements and viscous dampers are considered for energy radiation into the infinite soil. The effective earthquake force is then obtained from free-field analysis. It is thus demonstrated that the earthquake responses of the rectangular liquid storage tank on flexible soil are significantly influenced by the FSSI.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.86-86
• /
• 2020

수리구조물에 관한 기존 연구들은 대부분 기능성과 안정성 측면에서 본체에 작용하는 유체력에 대한 안정성에 주안점을 두고 있다. 수리구조물 상·하류의 수위차에 기인한 기초지반내의 흐름 및 간극수압 변화는 하천 구조물의 안정성을 연구하는데 매우 중요하다. 해양에서는 파랑하중에 의한 과잉간극수압이 액상화를 발생시켜 해안구조물의 안정에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되며, 이에 관련 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 반면, 하천구조물 주변 지반의 흐름 및 간극수압 뿐 아니라, 액상화에 관한 연구는 아직 미진한 실정이다. 본 연구에서는 수리구조물 주변의 유동 및 와동 현상 뿐 아니라, 수위차에 따른 지반 내부 유동장과 간극수압에 관한 특성을 분석하기 위해 유체-구조물-지반 비선형 상호작용을 고려할 수 있는 수치수조를 새롭게 제안하였다. 그리고 제안하는 수치수조의 타당성 및 유효성을 검증하기 위해 기존 실험값과 비교·검토를 수행하였고, 그 결과는 거의 유사한 경향을 나타내었다. 또한 이 수치수조에 다양한 입사조건(상·하류 수위차)에 적용하여 유체-구조물-지반의 비선형동적상호간섭 해석을 수행하였다. 최종적으로 수치수조에서 측정한 구조물 주변의 유동, 와동, 수위로부터 수리특성을 논의하였다. 게다가 지반내의 흐름과 간극수압을 측정하여 상·하류 수위차가 수리구조물의 안정성에 미치는 영향을 분석할 수 있었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• 제1권1호
• /
• pp.11-17
• /
• 1997

Seismic analyses of structures were carried out in the past assuming a right base and Ignoring the characteristics of foundations and the properties of the underlying soil. Resent soil-structure interaction studies show that seismic response of structure can be affected significantly by these fators. Typical effects of the soil-structure interaction are the kinematic interaction of a rigid massiess foundation and the inertial interaction between underlying soil and structure. The kinematic interaction effect is particularly important for embedded foundations and can be ignored for surface foundations with vertically propagating waves. In this study, seismic response of structure was investigated with four buildings in Mexico City considering only the inertial interaction effect and using the E-W components of the 1985 Mexico City earthquake records. The study was carried out for surface foundations and pile foundations with linear and nonlinear soil conditions, comparing the results with those of the rigid base.

• Geotechnical Engineering
• /
• 제8권1호
• /
• pp.7-18
• /
• 1992

This paper is a basic study of three by finite element method. Plate and medium. Plate is discretized 4 node p melt. At the interface between plate a melt is adopted for considering plate Measured vertical displacement out by plate foundation interaction finite zion is followed as ; 1. as being interface element adopts dation interaction finite element 2. As being interface element and platefoundation interaction finite 3. As being interface element adopte Therefore, post processing that as.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• 제4권3호
• /
• pp.55-65
• /
• 2000

구조물 지진해석을 위한 구조물 -지반 상호작용 해석에서도 비선형 지반 특성을 고려한 비선형해석이 요구되고 있어 구조물 비선형 지진 해석을 위해 기초 지반에 대한 수평방향 비선형 해석을 수행하였다. 기초지반은 UBC 분류에서 규정한 보통지반인 Sn 지반과 연약지반인 SE 지반을 고려하였고, 지반의 비선형 특성은 Ramberg-Osgood 모델을 이용하였다. 비선형 지반이 기초지반 수평 및 회전 동적 강성 및 감쇠비에 미치는 영향을 조사하기 위하여 얕은 기초와 묻힌기초에 대해 기초 크기, 지반깊이 및 말뚝유무에 따른 동적 강성 및 감쇠비 변화를 조사하였는데, 지반의 비선형 특성이 기초지반의 선형 수평 및 회전 강성과 감쇠비를 크게 감소 또는 증가시키는 것으로 나타났으며, 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무의 영향도 큰 것으로 나타나 구조물 지진해석시 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무와 함께 지반의 비선형성도 고려하는 것이 필요한 것으로 판단되었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1-12
• /
• 2010

This study presents a finite element analysis method that can accurately evaluate the nonlinear behaviour of structures affected by shallow soft subsoils and the soil-structure interaction. A two-dimensional finite element model that consists of a structure and shallow soft subsoil was used. The finite element model was used for a nonlinear time domain analysis of the OpenSees program. A parametric study was performed to investigate the effects of soil shear velocities, earthquake input motions, soft soil depth, and soil-structure interaction. The result of the proposed nonlinear finite element analysis method was compared with the result of an existing frequency domain analysis method, which is frequently used for addressing nonlinear soil behavior. The result showed that the frequency domain analysis, which uses equivalent secant soil stiffness and does not address the soil-structure interaction, significantly overestimated the response of the structures with short dynamic periods. The effect of the soil-structure interaction on the response spectrum did not significantly vary with the foundation dimensions and structure mass.