• 제목/요약/키워드: foundation stiffness

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상부구조물강성을 고려한 아파트 건축물의 기초판 설계 방법 (Foundation Design of Apartment Buildings considering Upper Structure Stiffness)

  • 이경구;박홍근;노정태;이상현;정란
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.113-114
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    • 2009
  • 아파트 구조물의 효율적인 기초설계를 위해서는 상부구조와 연계된 기초구조의 거동을 설계에 반영할 필요가 있다. 본 연구에서는 유한요소 해석프로그램을 이용하여 상부구조강성을 합리적으로 고려할 수 있는 기초 설계방법을 제안한다. 연구 결과 제안된 방법이 기존 설계방법에 비해 허용지반력, 콘크리트량 및 철근량을 저감시키는 것으로 확인되었다.

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기초의 강성과 상재하중이 보강토 옹벽의 거동에 미치는 영향 (Effects of Foundation Stiffness and Surface Loading on the Behavior of Soil-reinforced Segmental Retaining Walls)

  • 유충식
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.13-24
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유한요소해석을 통해 기초지반의 강성과 상재하중이 블록식 보강토 옹벽에 미치는 영향을 고찰한 내용을 다루었다. 이를 위해 기초지반의 강성과 상재하중의 위치를 변화시키며 매개변수 연구를 수행하였으며 해석결과에서는 벽체의 변위와 보강재의 유발인장력은 기초지반의 강성이 감소함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 해석결과에 따르면 현재 설계기준에서 적용되고 있는 상재하중 처리 방법은 경우에 따라서 상재하중의 영향을 지나치게 과대평가 하는 것으로 나타났으며 상재하중이 보강영역에 근접하여 작용할 경우 외적안정성 검토시 주의를 요하는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 본 연구를 통해 얻어진 결과가 실무적 측면에서 의미하는 바를 심도 있게 고찰하였다.

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수치모델을 이용한 버킷기초의 장기거동 분석 (Analysis of Long-term Behavior of Bucket Foundation Using Numerical Model)

  • 박정선
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.31-36
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    • 2021
  • 풍력발전기 기초의 누적 회전각과 침하량을 예측하는 것은 매우 중요하다. 하지만 반복하중에 따른 버킷기초의 장기거동을 분석하는 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 다양한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 반복 삼축압축시험으로부터 도출된 강성감소 경험식을 수치모델에 사용자 서브루틴으로 적용하여 해석을 수행하였다. 강성감소 모델을 사용하여 버킷기초의 누적 회전각을 산정하였으며, 반복하중 작용 시 거동에 영향을 주는 주요인자에 대한 분석이 이루어졌다.

고속 구동축의 지지부강성이 안정성에 미치는 영향 (Effects of Foundation Stiffness on the Stability of Supercritical Driveshafts)

  • 신응수;김태광
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.603-607
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    • 2008
  • This paper is to investigate the effects of support conditions on the whirling stability of a supercritical composite driveshaft. Two system parameters are rigorously considered: one is the bending stiffness of the support beam/bearings and the other is the rotating internal damping of the shaft. An analytic model is developed based on finite element methods and an eigenvalue analysis is employed to estimate the shaft stability under supercritical operating conditions. Results show that the internal damping causes the whirling instability at a supercritical speed, as demonstrated in other previous studies. However, the bending stiffness of the support beam is found to affect greatly the stability behaviors of a supercritical shaft and several combinations of the shaft/beam stiffness can be identified to guarantee the stable operation even in a supercritical region.

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구조물 기초보강용 짧은 쇄석다짐말뚝(Geopier)의 적용성 및 활용방안에 관한 연구 (Application of Rammed Aggregate Pier(Geopier) for Foundation Reinforcement of Structures)

  • 정경환;정선태;문준배;김동준;백경종
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.479-488
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    • 2005
  • Geopier soil reinforcement system which crushed aggregate is put into a hole and rammed the aggregate with tamper is a viable alternative to deep foundation to over-excavation and replacement. Also, Geopier is intermediate foundation of deep and shallow foundation. In this paper, the value of Geopier element stiffness modulus($K_g$) when designed is compared with the measured value($K_g$) by the in-situ modulus Load test in the field. Also, this paper presents a technology overview of system capabilities and application for foundation reinforcement of structures.

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Generalized curved beam on elastic foundation solved by transfer matrix method

  • Arici, Marcello;Granata, Michele Fabio
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제40권2호
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    • pp.279-295
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    • 2011
  • A solution of space curved bars with generalized Winkler soil found by means of Transfer Matrix Method is presented. Distributed, concentrated loads and imposed strains are applied to the beam as well as rigid or elastic boundaries are considered at the ends. The proposed approach gives the analytical and numerical exact solution for circular beams and rings, loaded in the plane or perpendicular to it. A well-approximated solution can be found for general space curved bars with complex geometry. Elastic foundation is characterized by six parameters of stiffness in different directions: three for rectilinear springs and three for rotational springs. The beam has axial, shear, bending and torsional stiffness. Numerical examples are given in order to solve practical cases of straight and curved foundations. The presented method can be applied to a wide range of problems, including the study of tanks, shells and complex foundation systems. The particular case of box girder distortion can also be studied through the beam on elastic foundation (BEF) analogy.

유체-구조물-지반 상호작용을 고려한 비결합 말뚝기초에 지지된 LNG 저장탱크의 수평지진입력에 대한 지진응답 매개변수해석 (A Parametric Study on the Seismic Response Analysis of LNG Storage Tank with Disconnected Pile Foundation Subjected to Horizontal Seismic Input Considering Fluid-Structure-Soil Interaction)

  • 손일민;김재민
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.21-32
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    • 2024
  • This study performed the seismic response analysis of an LNG storage tank supported by a disconnected piled raft foundation (DPRF) with a load transfer platform (LTP). For this purpose, a precise analytical model with simultaneous consideration of Fluid-Structure Interaction (FSI) and Soil-Structure Interaction (SSI) was used. The effect of the LTP characteristics (thickness, stiffness) of the DPRF system on the seismic response of the superstructure (inner and outer tanks) and piles was analyzed. The analytical results were compared with the response of the piled raft foundation (PRF) system. The following conclusions can be drawn from the numerical results: (1) The DPRF system has a smaller bending moment and axial force at the head of the pile than the PRF system, even if the thickness and stiffness of the LTP change; (2) The DPRF system has a slight stiffness of the LTP and the superstructure member force can increase with increasing thickness. This is because as the stiffness of the LTP decreases and the thickness increases, the natural frequency of the LTP becomes closer to the natural frequency of the superstructure, which may affect the response of the superstructure. Therefore, when applying the DPRF system, it is recommended that the sensitivity analysis of the seismic response to the thickness and stiffness of the LTP must be performed.

기초지반의 강성이 보강토 옹벽의 거동에 미치는 영향 (Effect of Foundation Stiffness on Behavior of Soil-reinforced Segmental Retaining Walls)

  • 유충식;김주석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.7-19
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    • 2002
  • 본 논문에서는 기초지반의 강성이 블록식 보강토 옹벽의 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 기초지반의 강성이 블록식 보강토 옹벽의 거동에 미치는 근본적인 메카니즘을 고찰하기 위해 보강토 옹벽에 대한 축소모형실험을 수행하였으며 축소모형실험 결과의 타당성을 검토하고 모형실험에서 다룰 수 없었던 다양한 조건을 고려함과 아울러서 현장옹벽 응력수준의 거동을 고찰하기 위해 가상의 현장옹벽에 대해 유한요소해석을 이용한 매개변수 연구를 수행하였다. 모형실험 및 유한요소해석 결과에 의하면 기초지반의 강성이 감소할수록 벽체의 변위는 현저히 증가하며, 이러한 벽체변위 증가 현상은 보강토체 내부변형보다는 보강토체의 강체 거동으로 인해 야기되는 메카니즘을 보이는 것으로 나타나 기초지반에 관련된 문제를 외적안정성의 개념에서 다루고 있는 현 설계기준은 타당한 것으로 나타났다. 본 논문에서는 모형실험 및 유한요소해석 결과를 종합하여 실무적 측면에서의 중요성을 다각적으로 고찰하였다.

Analytical solution for natural frequency of monopile supported wind turbine towers

  • Rong, Xue-Ning;Xu, Ri-Qing;Wang, Heng-Yu;Feng, Su-Yang
    • Wind and Structures
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    • 제25권5호
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    • pp.459-474
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    • 2017
  • In this study an analytical expression is derived for the natural frequency of the wind turbine towers supported on flexible foundation. The derivation is based on a Euler-Bernoulli beam model where the foundation is represented by a stiffness matrix. Previously the natural frequency of such a model is obtained from numerical or empirical method. The new expression is based on pure physical parameters and thus can be used for a quick assessment of the natural frequencies of both the real turbines and the small-scale models. Furthermore, a relationship between the diagonal and non-diagonal element in the stiffness matrix is introduced, so that the foundation stiffness can be obtained from either the p-y analysis or the loading test. The results of the proposed expression are compared with the measured frequencies of six real or model turbines reported in the literature. The comparison shows that the proposed analytical expression predicts the natural frequency with reasonable accuracy. For two of the model turbines, some errors were observed which might be attributed to the difference between the dynamic and static modulus of saturated soils. The proposed analytical solution is quite simple to use, and it is shown to be more reasonable than the analytical and the empirical formulas available in the literature.

유한요소기법을 이용한 비보존력이 작용하는 보-기둥 구조의 다양한 제변수 변화에 따른 동적 안정성 해석 (Dynamic Stability Analysis of Nonconservative Systems for Variable Parameters using FE Method)

  • 이준석;민병철;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.351-363
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    • 2004
  • 비보존력을 받는 보-부재의 질량행렬, 탄성강도행릴, circulatory비보존력의 방향변화로 인한 load correction강도행력, 그리고 Winkler 및 Pasternak지반강도행렬을 고려한 운동방정식을 유도하고 divergence 및 flutter에 의한 안정성 해석을 수행한다. 또한 내적 및 외적 감쇠계수를 운동방정식에 포함시킴으로써 감쇠효과를 고려하고, 2차 고유치문제의 해법(quadratic eigen problem solution)을 적용하여 flutter에 미치는 영향을 조사한 후, Beck's column, Leipholz's column 및 Hauger's column에 대하여 비보존력의 방향파라미터 ${\alpha}$에 대한 임계하중의 영향, 내적 및 외적 감쇠계수 및 Winkler 및 Pasternak지반에 의한 임계하중의 영향을 각각 조사한다.