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논문KCI 등재

SSI를 이용한 건물과 인접지하구조물의 내진 안정성에 대한 기초 수치해석 연구

A preliminary numerical analysis study on the seismic stability of a building and underground structure by using SSI

김영진|유광호
사단법인 한국터널지하공간학회 (Korean Tunnelling and Underground Space Association)|2018.01|한국터널지하공간학회 논문집 (Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association)|제20권 제1호|pp. 23-38|DOI https://doi.org/10.9711/KTAJ.2018.20.1.023

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SSIDynamic analysisHigh-rise building동적해석Adjacent underground structure초고층건물인접지하구조물
주제분류토목공학

초록

현재까지 대부분의 내진해석 연구는 지상과 지하구조물을 개별적으로 분석하는 데 제한되어왔기 때문에 그 상호거동이 효과적으로 분석되지 못했다. 따라서 본 연구에서는 기반암과 표층으로 이루어진 지반에 건물과 인접지하구조물이 설치되는 복합지하시설물을 대상으로 지반과 구조물을동시에 고려한 동적해석(SSI)을 수행하였다. 내진안정성이 층간변위비와 구조부재의 휨응력에 근거하여 분석되었다. 그 결과, 초고층건물이 저층건물보다 인접지하구조물의 영향을 더 많이 받지만, 지상구조물은 내진안정성이 양호한 것으로 나타났다. 반면, 건물의 지하부와 인접지하구조물에서 발생한 휨인장응력이 허용값을 초과하여 지상부보다는 지하구조물이 더 취약할 수 있다고 나타났다. 따라서 대도시에서의 건물은 주변에 다양한 구조물이 존재하기 때문에 내진해석 시 지상 및 지하구조물을 동시에 고려해야 상호거동을 정확히 예측할 수 있다고 판단된다.

Abstract

Up to now, most of studies on seismic analysis have been limited to analyze buildings and underground structures individually so that the interaction between them could not be analyzed effectively. Thus, in this study, a dynamic analysis was conducted for soil-structure interaction with a complex underground facility composed of a building and an adjacent underground structure constructed on a surface soil and the bed rock ground conditions. Seismic stability was analyzed based on interstory drift ratio and bending stress of structure members. As a result, an underground structure has more effect on a high-rise building than a low-rise building. However the above structures were proved to be favorable for seismic stability. On the other hand, tensile bending stresses exceeded the allowable value at the underground part of the building and the adjacent underground structure so that it turned out that the underground part could be weaker than the above part. Therefore, it is inferred that above and underground structures should be analyzed simultaneously for better prediction of their interaction behavior during seismic analyses because there exist various structures around buildings in big cities.

참고문헌 (19)

  1. Architectural Institute of Korea, "Korea building code", 85~90 (2009)
  2. 최승호, "대형 지하구조물의 내진해석", 한국터널지하공간학회 논문집, 11(2), pp.163~174 (2009), 사단법인 한국터널지하공간학회
  3. Itasca Consulting Group, Inc, "Fast Lagrangian Analysis of Continua, Ver. 5.0" (2005)
  4. Jeong, U.C., "Evaluation of tunnel structures based on a upward seismic design", Magazine of Korean Tunnelling and Underground Space Association, 18(4), pp.20~33 (2016)
  5. Kim, T.S., "Analysis for vibration characteristics of low depth track system under various ground conditions of structure surrounding", 2013 Autumn Conference & Annual Meeting of Korea Society for Railway, 2013(11), pp.936~942 (2013)
  6. 구혜진, "내풍설계를 위한 RC 건축물의 고유주기 및 감쇠비 산정식", 대한건축학회논문집 구조계, 31(2), pp.37~44 (2015), 대한건축학회[DOI]
  7. Largomarsino, S., "Forecast models for damping and vibration periods of buildings", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 48(2), pp.221~239 (1993)[DOI]
  8. Lee, C.H., "Earthquake engineering analysis of ground accelerations measured in the 912 Gyeong-ju earthquake", Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 65(4), pp.8~13 (2017)
  9. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, "Concrete standard specification", 126~133 (2016)
  10. National Disaster Management Research Institute, "Development of the public buildings emergency integrity assessment technology using seismic acceleration response signal", pp.100~107 (2012)
  11. 박두희, "터널 횡방향 지진해석 Part II: 동적해석을 통한 터널의 지진응답 예측 한국지반공학회논문집 제26권 제6호터널 횡방향 지진해석 Part II: 동적해석을 통한 터널의 지진응답 예측", 한국지반공학회논문집, 26(6), pp.71~85 (2010), 한국지반공학회
  12. Park, I.J., "A Seismic design of underground structure in Korea", Magazine of Korean Tunnelling and Underground Space Association, 9(3), pp.96~108 (2007)
  13. 박성식, "개착터널에 대한 지진 시 동적수치해석에 관한 연구", 지질공학, 25(2), pp.237~250 (2015), 대한지질공학회
  14. You, K.H., "A safety evaluation method of skyscraper and adjacent underground facility using ground response seismic coefficient method", KSCE 2017 Convention, pp.35~36 (2017)
  15. Yoon, J.K., "Development of site classification system and modification of design response spectra considering geotechnical site characteristics in Korea", pp.2006
  16. 윤성원, "강풍시 철근콘크리트조 아파트의 사용성 설계용 감쇠율", 대한건축학회논문집 구조계, 20(8), pp.27~34 (2004), 대한건축학회
  17. Yoon, Y.S., "Mechanics and design of reinforced concrete", pp.188~189 (2016), CIR
  18. 유광호, "지보재 파괴를 고려한 터널의 안전율의 수치 해석적 산정연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 7(1), pp.37~49 (2005), 사단법인 한국터널지하공간학회
  19. 윤우석, "횡력저항시스템에 따른 비정형 초고층건물 내진성능평가", 한국전산구조공학회논문집, 25(6), pp.513~524 (2012), 한국전산구조공학회[DOI]

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