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콘크리트 매설관의 동적응답해석에 대한 곡선적합식의 개발
Development of Curve Fitted Equation about Dynamic Response Analysis of a Buried Concrete Pipelines

정진호   (부경대학교UU0000598  ); 김성반   (부경대학교UU0000598  ); 안명석   (동서대학교UU0000470  );
  • 초록

    본 연구는 일단고정-일단자유 단부 경계조건을 가진 콘크리트 매설관의 동적응답을 연구하고, 내진성능 평가 시 실용적이고 실무적용성이 높은 곡선 적합식의 개발을 목적으로 한다. 매설관의 동적응답을 연구하기 위해 기존 연구에서 개발된 수치해석 프로그램을 사용하여 일단고정-일단자유 단부 경계조건에 대한 최대변형 률 발생지점을 산정한 후, 산정된 지점에 대하여 5-1000(m) 의 파장 ${\lambda}$ 과 100-2000(m/see)의 전파속도 $(V_s)$ 를 적용하여 파장 ${\lambda}$ 의 변화와 전파속도 $(V_s)$ 의 변화에 따른 단위 (휨) 변형률 곡선식을 산출하였다. 적합성이 높은 곡선 적합식을 개발하기 위해 비선형 최소자승법을 이용하여 다양한 형태의 지수방정식을 검정한 후, 가장 좋은 결과를 나타내는 곡선 적합식과 필요한 계수 값을 제시하였다.


    The objective of this study is to propose curve fitted equations that can facilitate calculations and improve a practical applicability when the seismic performance of buried pipelines needs to be evaluated. The curve fitted equations are derived based on the evaluation of the dynamic responses of concrete pipe with a boundary condition of fixed-free ends. To study the dynamic response of underground pipe, the numerical analysis program developed in the previous research has been used. The location of maximum strain has been determined through dynamic analyses for a boundary condition of fixed-free ends. Then $wavelength{\lambda}$ of 5-1000(m) and propagation velocity(Vs) of 100-2000(m/s) have been applied at the location of maximum strain and the unit srain curve with the changes of the $wavelength{\lambda}$ and propagation velocity(Vs) has been obtaind. Non-linear least-square regression has been used to develop highly applicable curve fitted equations and various types of exponential regression equations have been checked out. Thus curve fitted equations and necessary coefficients with best results are suggested.


  • 주제어

    매설관 .   경계조건 .   일단고정-일단자유 .   동적 응답 .   곡선 적합식.  

  • 참고문헌 (11)

    1. 정성원, 1993, 원자력발전소 부지내 지하매설관의 지반특성에 대한 내진해석, 석사학위논문, 서울대학교, 서울 
    2. Sakurai, A. and T. Takahashi, 1969, Dynamic Stresses of Underground Pipelines During Earthquake, Proceedings of the Fourth World Conference on Earthquake Engineering, pp. 81-95 
    3. Clough, R. W. and J. Penzien, 1975, Dynamics of Structures, MacGraw Hill Book Company, New York, pp. 293-327 
    4. 안명석, 이병길, 정진호, 장봉현, 2004, 양단자유 경계조건을 가진 매설관의 동적거동에서 진동안전 기준에 관한 연구, 화약.발파(대한화약발파공학회지), Vol. 22, No.3, pp. 13-26 
    5. Larbi, A., 1995, Earthquake Resistance of Buried Pipelines, Ph.D Thesis, University of Drexel, Ahn Arbor, Michigan, 205p 
    6. 정진호, 이병길, 정두회, 박병호, 2005, 단부경계 조건을 고려한 매설관의 동적응답 해석, 한국지반공학회논문집, Vol. 21, No.5, pp. 33-43     
    7. Hindy, A. and M. Novak, 1979, Earthquake Response of Underground Pipelines, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 7, pp. 451-476 
    8. 정진호, 이병길, 신준용, 장봉현, 박병호, 2005, 일단고정-일단자유 경계조건을 가진 매설관의 동적거동에 관한 연구, 대한토목학회논문집, Vol. 25, No. 1C, pp. 15-25 
    9. 구본근, 2001, 영구지반변형에 대한 지중 매설관로의 합리적인 해석 모형에 관한 연구, 석사학위논문, 연세대학교, 서울 
    10. 김병호, 2005, 발파진동에 대한 가스관의 진동응답 측정기법에 관한 연구, 석사학위논문, 전남대학교, 광주 
    11. 김태욱, 1999, 횡영구지반변형에 의한 라이프라인 구조물의 동적 거동 해석, 석사학위논문, 연세대학교, 서울 

 저자의 다른 논문

  • 정진호 (10)

    1. 2004 "양단자유 경계조건을 가진 매설관의 동적거동에서 진동안전 기준에 관한 연구" 화약·발파 = Explosives & blasting 22 (3): 13~26    
    2. 2004 "개착면 내부에서의 절리분포 예측을 통한 사면 해석" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space 14 (6): 391~398    
    3. 2005 "단부 경계조건을 고려한 매설관의 동적응답 해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 21 (5): 33~43    
    4. 2006 "각종 매설관의 동적거동에 관한 연구" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 10 (4): 15~24    
    5. 2006 "각종 매설관의 동적거동에 대한 곡선적합식의 개발" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 10 (4): 25~33    
    6. 2011 "매설관의 3차원 동적응답거동" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 15 (3): 27~35    
    7. 2014 "지진규모를 고려한 방파제 특성에 관한 연구" 한국토목섬유학회 논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society 13 (1): 71~83    
    8. 2017 "지중매설관로의 동적응답에 미치는 지반반력계수의 영향" 한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering 21 (2): 83~88    
  • 김성반 (1)

  • 안명석 (33)

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