진동대 시험을 활용한 구조물의 모드 형상에 따른 동적 p-y 곡선 특성 분석

• 영문명: Analysis of Dynamic p-y Curve Characteristics According to Mode Shape of Structure Using Shaking Table Tests
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 한재혁(Han, Jae-hyeok) 안성노(Ahn, Seongnoh) 윤형철(Yoon, Hyungchul) 정종원(Jung, Jongwon)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 21권5호, 245~250쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.10.30

국문 초록

말뚝기초의 내진설계 시, 지진의 동적 하중을 고려한 지반의 비선형적 거동을 나타내는 p-y 곡선이 필요하다. 최근 지반-구조물 상호작용을 고려한 p-y 곡선 분석이 이루어지고 있으나, 다층 구조물을 활용한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 진동대 실험을 통해 구조물 모드형상(구조물이 부재, 단층 구조물, 3층 구조물)에 따른 지반-구조물 상호작용 영향을 고려한 p-y 곡선 특성을 분석하였다. 그 결과, (1) 입력가속도의 증가에 따른 휨모멘트 및 말뚝 변위의 증가, (2) 각 구조물의 고유진동수에서 최대 지반 반력 및 말뚝 변위 발생을 관찰하였다. 또한, 본 연구에서 사용된 3층 구조물에 비해 단층 구조물의 경우 휨모멘트, 지반 반력 및 p-y 곡성의 기울기가 크게 나타났다. 이는, 단층 구조물로 모사한 내진설계가 보수적인 설계임을 나타낸다.

영문 초록

In the seismic design of pile foundations, a p-y curve representing the nonlinear behavior of the ground considering the dynamic load of the earthquake is required. Recently, p-y curve analyses reflecting the soil-structure interaction have been conducted, but studies on multilayer structures have not been investigated extensively. In this study, the p-y curve characteristics were analyzed, considering the influence of the ground-structure interaction based on the mode shape of the structure (no structure, single-story structure, and three-story structure) through shake table tests. It was found that (1) the bending moment and pile displacement increased with input acceleration, and (2) the maximum soil resistance and pile displacement occurred at the natural frequencies of each structure were observed. In addition, the bending moment, soil resistance, and p-y curve slope were higher in the single-story structure than in the three-story structure. The findings indicate that the seismic design simulated for a single-story structure is conservative.

목차

1. 서론

2. 실험 재료 및 실험 방법

3. 실험 결과 및 분석

4. 결론

키워드

p-y 곡선 진동대 구조물 모드 형상 말뚝기초 지반-구조물 상호작용 p-y Curve Shaking Table Structure Mode Shape Pile Foundation Soil-structure Interaction