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기초-지반 상호작용과 다지점 입력운동을 고려한 지진응답해석 원문보기
Seismic Response Analysis Considering Foundation-Soil Interaction and Multi-Support Input Motion

  • 저자

    김효건

  • 학위수여기관

    東亞大學校 大學院

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    토목공학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    ix, 119p.

  • 키워드

    다지점입력운동 지진응답해석 토목공학;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10065429&outLink=K  

  • 초록

    지진파를 받는 구조물을 해석할 때에 그 구조물 기초가 암반 위에 놓여 있다면, 기초를 포함하는 구조물만을 모델링하여 구조해석을 수행하면 된다. 그러나 그 기초가 놓여 있는 지반이 연약지반이거나 토층의 깊이가 깊다면 항상 구조물과 지반의 연계, 즉 지반-구조물 상호작용(Soil-Structure Interaction)을 고려한 해석이 이루어 져야 한다. 구조물의 SSI 해석단계는 대상 구조물과 지반의 형태에 따라 달라질 수 있으나 먼저 자유장(free field)에서의 설계지진이 정의되어야 하며 지진파의 소산장(scattered field) 해석 즉, 자유장에서 정의된 설계지진이 구조물에 의해서 어떻게 영향을 받는 가에 대한 해석이 이루어지어야 하고 마지막으로 소산파에 의한 구조물의 응답해석의 순서로 이루어진다. 그러나 교량의 지진해석에 관한 기존 연구들에서는 주요 관점이 구조물에 대한 동적해석 모델링에 있고 반무한체인 지반을 포함하는 모델이 불가능하므로 주로 구조물 기초를 고정단 기초 (fixed-base structure)로 가정하거나 기초를 포함하는 지반을 등가의 스프링과 댐퍼로 가정하여 구조물에 첨가시키는 것으로 지반-구조물 상호작용을 고려하였다. 본 연구에서는 반무한체인 지반속에 묻힌 기초요소에 대해 진동수 영역에서 기초-지반 상호작용을 고려하여 지진응답의 변화를 산정하고 구조물과 지반의 상대적인 역학적 및 기하적 특성을 파악한다. 또한, 연약지반상에 놓인 장대교량인 경우는 상대적으로 서로 거리를 두고 있는 구조물 기초의 모든 절점에 동일한 파형과 위상(uniform wave pattern and phase angle)을 갖는 입력 지진의 경우뿐만 아니라 지점마다 상이한 입력지진과 이동지진의 영향(traveling wave effect)도 고려한다.


    This study attemps to If a structure is built on a very stiff rock foundation, a valid assumption is that the input motion at the base of the structure is the same as the free-field earthquake motion. However if the foundation soil is relatively soft, the motion at the base of the structure may be significantly different than the free-field motion and the soil-structure interaction effect must be considered. In the general seismic analysis procedure of bridges, the followings maybe processed, we specify the design earthquake motion at the free-field and study the scattered motion due to the structure and study the responses of structures due to the scattered motion. Most of the researches on the seismic analysis of bridges were based on the fixed-base structures or the structures having equivalent springs and dampers which represent half-space soil. In this research, we consider the change of the seismic response considering foundation-soil interaction about the foundation elements into the unbounded half-space. And they are determined by taking the relative mechanical and geometric characteristics between the structure and the soil. Also, the input earthquake motions on the long-span bridges founded on the soft soil are not only with uniform wave patterns and same phase angles but also with the multi-support input motion and the traveling wave effects.


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