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경계면 요소를 고려한 지하 철근콘크리트 구조물의 지진해석
Seismic Analysis of Underground RC Structures considering Interface between Structure and Soil 원문보기

한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I), 2000 Oct. 01, 2000년, pp.87 - 92  

남상혁 (연세대학교 토목공학과) ,  변근주 (연세대학교 토목공학과) ,  송하원 (연세대학교 토목공학과) ,  박성민 (연세대학교 토목공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The real situation of an underground reinforced concrete(RC) structure with the surrounding soil medium subjected to seismic load is quite difficult to be simulated through an expensive work and, even if it is possible to arrange such an experiment, it will be too expensive. So development of anal...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 경로의존적 RC 구성모델, 지반 구성모 델과 함께 두께를 갖는 RC와 지반 사이의 경계면 구성모델을 개발하는 것이 절실히 필요한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 지하 RC 구조물과 주변 지반의 상호작용을 고려한 전체 시스템에 대한 합리적인 내진 해석을 위해 RC와 지반의 경로의존적 구성모델을 개발하고, RC와 지반 경계면의 구성모 델을 개발한다. 또한 RC와 지반을 하나의 시스템으로 고려하는 해석을 통하여 지하 RC 구조물의 거동을 정확하게 파악하고, 경계면의 거동이 전체 시스템에 미치는 영향에 대하여 알아본다.
  • 따라서 본 논문에서는 지하 RC 구조물과 주변 지반의 상호작용을 고려한 전체 시스템에 대한 합리적인 내진 해석을 위해 RC와 지반의 경로의존적 구성모델을 개발하고, RC와 지반 경계면의 구성모 델을 개발한다. 또한 RC와 지반을 하나의 시스템으로 고려하는 해석을 통하여 지하 RC 구조물의 거동을 정확하게 파악하고, 경계면의 거동이 전체 시스템에 미치는 영향에 대하여 알아본다.
  • 본 연구에서는 지하 RC 구조물과 주변 지반의 상호작용을 고려한 전체 시스템에 대한 합리적인 내진 해석을 위해 경계면 요소를 고려하여 해석을 실시하였고, 주로 경계면의 영향에 대해 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

가설 설정

  • 나타낸 것이다. 각각의 경계면 모델은 첫째 구조물과 지반 사이를 완전부착으 로 가정한 것이고(B1), 둘째 완전부착에 전단변형을 허용한 것이다(B2). 셋째는 경계면에 수직인 방향의 거동을 이차선형으로, 평행한 방향의 거동을 선형으로 가정한 것이고(A1), 넷째는 전단 저항력을 무시하는 효과를 보기 위해 A1 에서 전단강성을 0으로 하였다 (A2).
  • 이 경우 지반으로부터 구조물로 전달되는 힘의 에너지 소산이 없게 되므로 결과적으로 구 조물의 파괴에 대해 더 나쁜 조건이 되게 된다. 선형 탄성 경계면 모델의 경우 그림 3에 나타낸 것과 같이 경계면에 수직인 방향에 대한 거동을 이차선형으로 가정하게 되고, 경계면에 평행한 방향의 거동을 선형으로 가정한다. 따라서 수직응력은 경계면이 분리될 경우에 0이 되어 지반과 구조물 사이에 웅력이 전달되지 않는다.
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