지진파의 주파수 특성에 따른 지반-말뚝-구조물 상호작용계의 거동 특성 분석
A Study of Characteristics of Soil-Pile-Structure Interaction Behavior on the Frequency Contents of the Seismic Waves
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초록
본 연구에서는 기 개발된 유한요소-경계요소 조합을 통한 지반구조물 상호작용해석기법을 이용하여 주파수 특성이 다른 여러 가지 지진파를 이용한 수치해석을 통하여 지진파에 따른 거동특성을 분석하였다. 사용한 기본해의 검증을 위하여 적용된 다층 반무한 해를 Estorff 등의 연구결과와 비교하였으며, 기본해를 이용하여 개발된 지반-구조물 상호작용해석기법의 검증을 위하여 자유장해석을 수행하였다. 자유장 해석결과는 1차원 파전달 이론에 의하여 개발된 자유장응답해석 프로그램인 SHAKE의 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 검증된 해석기법을 이용하여 특성이 다른 3종류의 지진파가 적용된 2차원 평면상의 지반-구조물 상호작용해석을 수행함으로써 지진파와 말뚝유무에 따른 지반-구조물 상호작용거동특성을 분석하였다. 해석결과 지진이 작용할 때는 말뚝기초를 사용하는 것이 반드시 유리한 결과를 주지는 않는다는 것을 알았으며, 지반의 비선형성을 고려할때는 말뚝의 유무가 지진응답결과에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다
Abstract
In this study, several Soil-Structure-Interaction (SSI) analyses were performed using the developed FE-BE coupling method and the seismic response behavior of the structure's systems was determined. For the verification of the fundamental solution which is used in this analysis method, a dynamic analysis of the homogeneous ground was performed and it was compared to the results of Estorff et al. In order to verify the seismic response analysis, the results are compared with those of another commercial code. Several kindd of SSI analyses were performed and the seismic response associated with the pile foundation, seismic waves and a consideration of the ground nonlinearity were determined. As a result, it was found that the pile foundations didn't greatly helpful during the seismic event.
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