• Title/Summary/Keyword: 지반응답 해석

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Free Field Response Analysis Using Dynamic Fundamental Solution (다층반무한 기본해를 이용한 자유장응답해석)

  • 김문겸;임윤묵;김민규;이종우
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.2
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    • pp.83-91
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    • 2001
  • 본 연구에서는 2차원 평면상에서 자유장응답 해석을 위하여 유한요소-경계요소 조합에 의한 수치해석기법을 개발하였다. 전체 계를 외부영역과 내부영역으로 구분하였다. 외부영역은 동적 다층반무한 기본해를 이용한 경계요소로 모형화되고 내부영역은 유한요소로 모형화하여 조합하였다. 다층지반의 외부에서 입사하는 지진에 의한 지진응답해석을 수행하기 위하여 동적기본해를 이용한 자유장응답해석을 수행하였다. 지진응답해석에서는 지반의 전단병형률에 따라 변화하는 비선형특성을 모형화하기 위해 등가선형화기법을 적용하였다. 지진응답해석의 검증에 의하여 해석결과를 상용프로그램의 결과와 비교하였다. 결과적으로 지진응답해석을 효과적으로 수행할 수 있는 수치해석기법을 개발하였고 구조물이 있는 경우로의 확장돠 가능하게 되었다.

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Parameter Identification and Nonlinear Seismic Analysis of Soil-Structure Interaction System (지반-구조물 상호작용계의 강성계수추정 및 비선형지진해석)

  • 윤정방;최준성;김재민;김문수
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.1
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    • pp.41-49
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    • 1997
  • This paper presents the result of an international cooperative research on the post-correlation analysis of forced vibration tests and the prediction of earthquake responses of a large-scale seismic test structure. The dynamic analysis is carried out using the axisymmetric finite element method incorporating in finite elements for the for field soil region. Through the post-correlation analysis, the properties of the soil layers are revised so that the best correlation in the responses may be obtained compared with the measured force vibration test data. Utilizing the revised soil properties as the initial linear values, the seismic responses are predicted for an earthquake using the equivalent linearlization technique. It has been found that the predicted responses by the equivalent nonlinear procedure are in excellent agreement with the observed responses, while those using the linear properties are fairly off from the measured results.

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Seismic Responses of Wall-Slab Apartment Building Structures Built on the Soft Soil Layer Considering the Stiffnesses of a Foundation-Soil System (연약지반의 기초지반강성을 고려한 벽식구조 아파트의 지진응답)

  • 김지원;김용석
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.3
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    • pp.19-27
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    • 2001
  • In this seismic analyses of structures, it is well recognized that the effects of soil-structure interaction can not be ignored and seismic responses of a structure taking into account the stiffnesses of a foundation-soil system show the significant difference from those with a rigid base. However, current seismic analyses of apartment building structures were carried out with the rigid base ignoring the characteristics of the foundation and the properties of the underlying soil. In this study, seismic analyses of wall-slob type apartment buildings which have a particular structural type were carried out taking into account the soft soil layer comparing seismic response spectra of a flexible base with those of a rigid base and UBC-97. Low-rise or middle height wall-slab type apartment buildings built on the deep soft soil layer showed a rigid body motion with the reduced seismic responses due to the base isolation effect, indicating that it is considerably safe but uneconomical to utilize the design spectra of UB-97 for the seismic design of wall-slab type apartment buildings due to conservative design.

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Hualien 대형내진모델의 지진응답 예측해석

  • 윤철호;김문수;이상국;현창헌;윤정방;김재민
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05b
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    • pp.993-998
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    • 1995
  • 본 연구는 국제공동연구로 수행중인 Hualien 대형내진모델시험사업중 모델구조물에 대한 지진 응답 예측해석(blind prediction analysis)에 관한 것이다. 이 해석은 축대칭 무한요소를 이용하여 개발한 전산프로그램 KIESSI와 유연체적법에 의한 전산프로그램 SASSI를 이용하여 수행하였으며, 구조물 및 지반 특성은 뒷채움이 완료된 모델구조물에 대한 통일모델과 예측 후 상관해석 결과를 사용하였다. 그 결과 지진응답 예측해석 결과는 계측된 지진응답과 비교적 잘 일치하였으나 더 좋은 해석결과를 얻기 위해서는 구조물 및 지반 특성을 좀 더 수정할 필요가 있음을 알 수 있었다.

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Study on the Applicability of Standard Design Response Spectrum Analysis Method for Pile-type Mooring Facilities (말뚝식 계류시설의 표준설계응답스펙트럼 해석법 적용성 연구)

  • Oh, Jeong-Keun;Jeong, Yeong-Seok;Kwon, Min-Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.24 no.5
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    • pp.27-36
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    • 2020
  • The purpose of this paper is to study on the applicability of the standard design response spectrum from the response spectrum analysis method, mainly applied to pile mooring facilities. To this end, after performing the ProShake 1-dimensional site response considering various geological conditions, the current standard design response spectrum was compared, and the ground-pile model in time history and two-dimensional site response analysis using Abaqus were performed to analyze the dynamic behavior of the ground-pile and to examine the selection method of the reference surface of the response spectrum on the installed slope, respectively. As a result, it was confirmed that no problems were found in the applicability of the current standard design response spectrum and no improvements are needed as well when considering the characteristics of the ground-pile dynamic behavior and the slope of the pile mooring facility.

Nonlinear Seismic Response Analysis for Shallow Soft Soil Deposits (낮은 심도의 연약지반에 대한 비선형 지진응답해석)

  • Park, Hong-Gun;Kim, Dong-Kwan;Lee, Kyung-Koo;Kim, Dong-Soo
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.14 no.5
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    • pp.1-12
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    • 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.

Estimation of Seismic Responses of Hualien LSST Model By the Substructure Method of Soil-Structure Inraction Analysis (Hualien 대형지진시험 모델의 지진응답해석)

  • 조양희;박형기
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.2
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    • pp.59-68
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    • 1997
  • Seismic responses of the Hualien large scale seismic test model on a layered soil site are estimated for three recorded earthquakes with different level of peak acceleration using two different approaches of soil-structure interaction analysis. The analysis results are then compared and evaluated with the recorded. The method adopted for the analysis is based on substructuring method using a lumped parameter model in both the frequency and time domain. The study results indicate that the proposed method can reasonably estimate the earthquake responses of a soil-structure interaction system of r engineering purposes if the techniques of defining input motion and modeling of the backfilled soil are prudently selected.

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Modification of Response Displacement Method for Seismic Design of Underground Structures under Domestic Conditions (국내 특성이 반영된 지하구조물의 내진설계를 위한 수정응답변위법)

  • 김명철;김영일;조우연;김문겸
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.8 no.2
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    • pp.83-93
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    • 2004
  • In this study. the Modified Response Displacement Method(MRDM) for seismic design of underground box-type structures is proposed. Firstly, to investigate the applicability of the conventional RDM, various parametric studies are performed according to buried depth and soil conditions. Results from the conventional RDM are compared with those of time history analysis in terms of the maximum bending moment and relative displacement. The comparison shows that the velocity response spectrum and the determination method of foundation modulus which significantly influence the accuracy of RDM should be modified. Thus, the modified velocity response spectrum and the new determination method of foundation modulus are proposed under consideration of domestic conditions. In order to demonstrate the accuracy and validity of the proposed MRDM numerical analyses are performed according to different parameters such as depth of base rock, height and width of box, buried depth and soil condition. the comparison with the results of the time history analysis verifies the feasibility of the proposed MRDM for the seismic analysis.

경계요소법에 의한 대규모 3차원 지하구조물의 동적해석

  • 한국전산구조공학회
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.11-21
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    • 1995
  • 3차원 대규모 지하구조물의 동적응답을 결정하기 위한 일반적인 수치해석이 제안되었다. 지반과 구조물을 해석하기 위하여 Laplace 변환을 적용한 경계요소법을 설명하였고, 지반-구조물계에 작용하는 외부 동적하중과 지진파를 고려할 수 있도록 공식화하였다. 동적교란이 전파되는 경우에 시간영역의 응답을 얻기 위하여는 구해진 변화된 해를 수치적인 Laplce 역변환을 수행하여야 하지만 동적교란이 조화적인 경우에는 응답이 주파수 영역으로부터 직접 얻어지며, 역변환이 필요하지 않다. 이 방법의 특징은 높은 정확도와 효율성이며, 지반-구조물계에 대하여 초기조건 및 점탄성 재료의 거동을 쉽게 고려할 수 있다는 것이다. 그러므로 이 방법은 다양한 지하구조물의 동적거동과 지진에 대한 취약함을 연구하기 위한 적절한 도구로 사용되어 질 수 있다.

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Analysis of Geotechnical Seismic Sensitivity in Gyeongju (경주 지역의 지반공학적 지진 민감도 분석)

  • 방은석;선창국;김동수;정충기;조성호
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.57-65
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    • 2001
  • 역사적 지진 발생 기록이 풍부하고 양산 단층 영향권 내에 있어 지진 발생 가능성이 높은 경주 지역을 대상으로 지진민감도 분석을 수행하였다. 지형적 특성을 고려한 지반조사와 현장 및 실내 시험을 통하여 대상 지역 지반의 지층 구성과 각 지층의 동적 특성을 분석 평가하고, 이를 토대로 한 지반 응답 해석을 수행하였다. 9개의 시험공을 시추하여 2개소의 크로스홀 시험과 7개소의 다운홀 시험을 실시하였고, 시추부지 포함 13개소에서 SASW 시험도 수행하였다. X선 회절 및 풍화도 분석과 공진주 시험 등의 실내시험도 병행하였다. 이러한 시험 결과를 바탕으로 El Centro 지진에 의한 지표면 최대 가속도를 등가 선형 부지응답해석을 통해 평가한 결과 붕괴방지 수준에서 0.158g~0.286g, 기능수행 수준에서 0.067g~0.116g의 분포를 보였고 퇴적층에 의하여 형성된 경주 시가지 분지 지형에서 증폭정도가 심하다는 것을 알 수 있었다. 해석 결과로 볼 때, 현행 건교부 기준 설계응답스펙트럼은 경우에 따라 지반 운동을 과소평가하고 지반 고유의 공진 현상을 고려하지 못하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 개선된 지반 분류방법을 소개하였고 부지고유의 지반응답평가의 중요성에 대해 제시하였다.

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