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지하층-지반 운동학적 상호작용을 고려한 기초저면의 설계지반운동 산정
Shamsher Sadiq,윤지남(Jinam Yoon),김주형(Juhyong Kim),박두희(Duhee Park) 한국지반환경공학회 2018 한국지반환경공학회논문집 Vol.19 No.11
대부분의 초고층 건물은 지상 구조물과 주차와 상가 용도 등으로 사용되는 복수층의 지하 구조물로 구성된다. 지하층은 초고층 건물의 지진응답에 큰 영향을 줄 수 있지만 내진설계에서 이의 영향이 명확하게 규명되지 않았다. 국외에서 가장 널리 사용되는 고층 구조물 내진설계 지침서에서는 지하층은 모델링하되 주변 지반은 모사하지 않으며 지하층-지반 운동학적 상호작용을 고려하여 계산된 기초 저면의 운동을 적용할 것을 권장하고 있다. 본 연구에서는 지하 1층과 5층 구조물에 대한 동적 해석을 수행하여 지하층 저면에서의 운동을 계산하였으며 자유장 운동과 비교하였다. 수치해석 결과를 내진설계 지침서에 제시된 상호작용을 고려하는 두가지 방법과 비교한 결과, 지하 1층의 경우 이 중 한가지 방법이 해석결과와 잘 맞지만 지하 5층의 경우 지침서에 제시된 방법은 큰 차이가 발생하는 것으로 나타났다. Most of tall building systems are composed of above-ground structure and underground structure used for parking and stores. The underground structure may have a pronounced influence on tall building response, but its influence is still not well understood. In a widely referred report on seismic design of tall buildings, it is recommended to model the underground structure ignoring the surrounding ground and to impose input ground motion calculated considering the underground structure-soil kinematic interaction between at its base. In this study, dynamic analyses are performed on 1B and 5B basements. The motions at the base are calculated to free field responses. The motions are further compared to two procedures outlined in the report to account for the kinematic interaction. It is shown that one of the procedure fits well for the 1B model, whereas both procedures provide poor fit with 5B model analysis result.
박정선(Jeongseon Park),박두희(Duhee Park),윤세웅(Sewoong Yoon),장화섭(Hwasup Jang),윤지남(Jinam Yoon) 한국지반환경공학회 2017 한국지반환경공학회논문집 Vol.18 No.8
풍력발전기의 안정성 평가를 위해 수행하는 통합하중해석에서 기초는 하중과 변위의 관계로 정의되는 기초강성을 입력하여 적용이 가능하다. 이때 기초의 형상과 지반의 조건이 정확하게 반영된 기초의 강성이 적용되어야 하므로, 지반의 탄소성 거동을 정밀하게 반영한 버킷기초의 강성 산정방법이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 사질토의 마찰각과 버킷기초 형상에 대한 유한요소해석을 수행하여 기초의 강성을 산정하였으며, 해석결과로부터 정규화된 기초강성 매트릭스가 제안되었다. 제안된 버킷기초의 강성산정방법은 설계에 직접 적용될 수 있는 유용한 결과라고 판단된다. To perform an integrated load analysis carried out to evaluate the stability evaluation of wind turbine generators, the six degree-of-freedom stiffness matrix of foundation, which describes relationships between loads and displacement, is needed. Since the foundation stiffness should accurately reflect the shape of foundation and the condition of soil, it is necessary to calculate the stiffness of the bucket foundation that considers the elasto-plastic behavior of the soil. In this study, finite element analyses were performed for a range of soils and shapes of bucket foundations to estimate the foundation stiffness. Normalized stiffness curves are developed from respective numerical simulations. Proposed results are considered to be useful because they can be directly applied in the design.