• 제목/요약/키워드: Foundation Slab

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Numerical Analysis for High-rise Building Foundation and Further Investigations on Piled Raft Design

  • Won, Jinoh;Lee, Jin Hyung;Cho, Chunwhan
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.271-281
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    • 2015
  • This paper introduces detailed three-dimensional numerical analyses on a bored pile foundation for a high-rise building. A static load test was performed on a test pile and a numerical model of a single pile, which was calibrated by comparing it with the test result. The detailed numerical analysis was then conducted on the entire high-rise building foundation. Further study focused on soil pressures under the base slab of a piled raft foundation. Total seven cases with different pile numbers and raft-soil contact conditions were investigated. The design criteria of a foundation, especially settlement requirement were satisfied even for the cases with fewer piles under considerable soil pressure beneath the base slab. The bending moment for the structural design of the base slab was reduced by incorporating soil pressures beneath the base slab along with bored piles. Through the comparative studies, it was found that a more efficient design can be achieved by considering the soil pressure beneath the slab.

Dynamic response of pile foundations with flexible slabs

  • Kaynia, Amir M.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제3권3_4호
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    • pp.495-506
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    • 2012
  • An elasto-dynamic model for pile-soil-pile interaction together with a simple plate model is used in this study to assess the effect of flexible foundation slabs on the dynamic response of pile groups. To this end, different pile configurations with various slab thicknessesare considered in two soil media with low and high elastic moduli. The analyses include dynamic impedances and seismic responses of pile-group foundations. The presented results indicate that the stiffness and damping of pile foundations increase with thickness of the foundation slab; however, the results approach those for rigid slab as the slab thickness approaches twice the pile diameter for the cases considered in this study. The results also reveal that pile foundations with flexible slabs may amplify the earthquake motions by as much as 10 percent in the low to intermediate frequency ranges.

자체변형에 의한 부분지지조건을 갖는 콘크리트 슬래브 (Concrete Slab with Partial Supports due to its Deformation)

  • 한승환;유태석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.429-432
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    • 1999
  • The concrete slab on the foundation may have curling and warping deformations due to moisture and temperature gradient of its section. These deformations may change the support conditions of concrete slabs, and cause higher level of stresses than expected. This study was performed to verify the effect of partial support condition of concrete slab on the foundation due to its deformations and to develop the useful analytic method for describing these phenomenons. The partial support condition verified by FWD test results, and it was concluded that the gap model could be useful in analysing the concrete slab with partial support conditions.

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기초지반강성을 고려한 벽식구조 아파트의 지진응답에 관한 연구 (Study on Seismic Response of Wall-Slab Apartment Building Sturucture Considering the Stiffnesses of a Foundation-Soil System)

  • 김지원
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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    • pp.167-175
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    • 2000
  • Seismic analyses of structures can`t be performed without considering the effect of soil-structure interaction and seismic responses of a structure taking into account the stiffnesses of a foundation-soil system show a significant difference from those with a rigid base. However, current seismic analyses of apartment building structures were carried out assuming a rigid base and ignoring the characteristics of a foundation and the properties of the underlying soil. In this study, seismic analyses of apartment buildings of a particular wall-slab structural type were carried out comparing seismic response spectra of a flexible base with those of a rigid base and UBC-97. Wall-slab type low-rise or mid-height apartment buildings built on the deep soil layer showed a rigid body motion with the reduced seismic responses due to the base isolation effect, indicating that it is too safe but uneconomical to utilize the design spectra of UBC-97 for the seismic analysis of a wall-slab type apartment buildings due to the too conservative design.

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말뚝기초와 이질지반 경계부 기초저판에서의 발생모멘트 예측에 관한 연구 (A Study on Prediction of Moment Developed in Bottom of Foundations between Pile and Heterogeneous Soils)

  • 임해식;박용부
    • 토지주택연구
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    • 제2권3호
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    • pp.277-285
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    • 2011
  • 동일 건축물의 지지력변화 구간이나 이질기초 부위에서 보강방법은 경험적이나 약식검토방법으로 처리되고 있으므로 이를 보완하기 위해 해석적 기법을 도입하여 발생 모멘트를 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 먼저, 문헌조사를 통한 현재의 보강대책 및 침하량 산정법에 대한 문제점을 도출하고 49$m^2$, 54$m^2$, 84$m^2$(I형 15층) 아파트를 대상으로 말뚝기초와 이질기초사이의 거동을 범용 구조해석 프로그램(SAP 2000)을 통해 구조해석을 실시하였다. 즉, 49$m^2$, 54$m^2$, 84$m^2$(I형 15층) 3가지 형태의 기초슬래브가 이질기초에 설치시 영향을 수치해석한 결과를 바탕으로 이질정도에 따른 발생 모멘트를 예측할 수 있도록 도표로 제시하였다.

환경하중에 의한 교량 프리스트레스 접속슬래프의 컬링 거동 수치 해석적 분석 (Numerical Analysis of Curling Behavior of Prestressed Approach Slab Subjected to Environmental Loads)

  • 박희범;엄인섭;김성민;이석근
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.7-14
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    • 2011
  • 본 연구는 프리스트레스 접속슬래브(PTAS: Post-Tensioned Approach Slab)가 환경하중을 받아 컬링할 때의 거동을 수치해석을 통해 적절히 분석하기 위하여 수행되었다. PTAS의 한쪽 단부가 교대에 힌지로 연결되는 부분을 해석 모형에 적합하게 포함시킬 수 있는 방법을 마련하였으며, 접속슬래브의 헌치 부분을 삭제한 단순 형상의 접속슬래브 모델의 사용성도 분석하였다. 개발한 모델을 이용하여 교대 뒤채움부 침하에 의한 접속슬래브의 컬링 응력 특성을 분석하였다. 연구 결과, PTAS의 단순화 힌지를 포함한 단순 형상 모델은 실제 형상 모델의 최대인장응력을 산출하기에 적합한 것을 알 수 있었다. 또한 컬업시에는 하부지반 침하가 없는 PTAS에서 최대인장응력이 도출되었으며, 컬다운 시에는 하부지반 침하가 진행된 PTAS에서 최대인장응력이 발생하므로 이러한 컬링 응력을 고려하여 설계를 수행하는 것이 적절할 것으로 분석되었다.

지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 수직하중에 대한 슬래브 하부의 수평 저항의 영향 분석 (Effect of Horizontal Resistance at Slab Bottom on Behavior of Concrete Slabs-on-Grade under Vertical Loads)

  • 심재수;김성민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.141-150
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    • 2005
  • 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 수직 하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 슬래브 하부의 수평 저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였고 퓨리에변환을 이용한 변환영역에서 이러한 공식의 해를 구하였다. 또한 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치 해석 결과도 도출하였다. 이러한 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출되는 것을 알 수 있었다. 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 슬래브 하부의 수평 저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.

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탄성반력의 영향에 따른 직교 이방성 복합판의 고유 진동 해석 (Vibration Analysis of Orthortopic Composite Plate According to Elastic Reaction Effect)

  • 정영화;심도식;김경진;이세진
    • 산업기술연구
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    • 제17권
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    • pp.199-204
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    • 1997
  • In this paper, the result of application of vibration method to the orthotropic plates with free edges supported on elastic foundation and with a pair of opposite edges under axial forces is presented. Such plates represent the concrete highway slab and hybrid composite pavement of bridges. The reinforced concrete slab can be assumed as a special orthotropic plate, as a close approximation. The highway slab is supported on elastic foundation, with free boundaries. Sometimes, the pair of edges perpendicular to the traffic direction may be subject to the axial forces. The plate is subject to the concentrated load/loads, in the form of traffic loads, or the test equipments. Finite difference method is used to obtain the deflection influence surfaces needed for vibration analysis. The influence of the modulus of the foundation, the aspect ratio of the plate, and the magnitudes of the axial forces and the concentrated attached mass on the plate, under the natural frequency is thoroughly studied.

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슬래브 하부 수평저항을 고려한 지반위의 콘크리트 슬래브 해석 모델 및 온도하중에 의한 거동 분석 (Analysis Models of Concrete Slabs-on-Grade Considering Horizontal Resistance at Slab Bottom and Behavior under Thermal Loads)

  • 김성민;안주옥
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.271-282
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    • 2006
  • 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 온도하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 지반위의 콘크리트 슬래브와 강성도로포장의 해석에 널리 사용되는 탄성지반위의 얇은 판을 이용하여 슬래브 하부의 수평저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였다. 이를 이용하여 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치해석 결과를 도출하였다. 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출 되는 것을 알 수 있었다. 슬래브의 상부와 하부에 온도 차이가 있을 때와 슬래브의 온도가 전체적으로 감소할 때, 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 온도하중을 받을 때 슬래브 하부의 수평저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.

탄성기초에 지지되고 양단 축하중을 받는 특별직교 이방성 판의 진동해석 (Vibration analysis of special orthortopic plate with free edges supported on elastic foundation and with a pair of opposite edges under axial forces)

  • 김덕현;원치문;정경일;박정호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.327-334
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    • 1998
  • A method of calculating the natural frequency corresponding to the first mode of vibration of beams and toll.or structures, with irregular cross sections and with arbitrary boundary conditions was developed and reported by Kim, D. H. in 1974. In this paper, the result of application of this method to the special orthotropic plates with free edges supported on elastic foundation and with a pair of opposite edges under axial forces is presented. Such plates represent the concrete highway slab and hybrid composite pavement of bridges. The reinforced concrete slab can be assumed as a special orthotropic plate, as a close approximation. The highway slab is supported on elastic foundation, with free boundaries. Sometimes, the pair of edges perpendicular to the traffic direction may be subject to the axial forces. The plate is subject to the concentrated load/loads, in the form of traffic loads, or the test equipments. Any method nay be used to obtain the deflection influence surfaces needed for this vibration analysis. Finite difference method is used for this purpose, in this paper. The influence of the modulus of the foundation, the aspect ratio of the plate, and the magnitudes of the axial forces and the concentrated attached mass on the plate, on the natural frequency is thoroughly studied.

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