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말뚝의 동적 거동은 지반-말뚝의 동적상호작용, 지반의 비선형성, 지반-말뚝 시스템의 공진 현상 등 많은 요소가 상호 작용을 하므로 매우 복잡하다. 그러므로, 말뚝의 동적 거동을 수치해석으로 정확히 모사하려면 많은 노력과 시간이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 범용 수치해석 프로그램인 FLAC 3D를 활용하면서도 해석시간을 크게 감소시킬 수 있는 새로운 모델링 기법을 개발하였다. 본 기법은 전체 해석 영역을 근역 지반과 원역 지반으로 나누고 지반-말뚝 동적상호작용에 영향을 받지 않는 원역 지반을 요소망으로 모델링하는 대신 원역 지반의 지반 운동 시간이력을 근역 지반의 경계 조건에 입력 하중으로 적용하는 기법이다. 이 수치 모델링에서 지진파의 강도가 클 때 일어나는 지반의 비선형 거동을 모사하기 위하여 이력 감쇠 모델을 이용하여 접선 탄성 계수를 전단 변형률의 함수 값으로 입력하였으며, 지반과 말뚝 사이의 분리 현상을 모사하기 위하여 지반-말뚝 경계 요소를 도입하였다. 이 방법은 기존의 방법과 비교하여 해석 결과의 정확성을 유지하면서 해석 시간을 1/3로 감소시켰다. 제안된 수치해석 방법으로 예측한 1g 진동대 모형 실험의 원형 거동은 원형으로 환산한 모형 실험 결과와 유사하게 나타났다.
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Boulanger, R.W. / 1999 / Seismic Soil-Pile-Structure Interaction Experiments and Analyses / J. Geotech. Geoenviron. Eng 125(9):750~759
Dobry, R / 1988 / Simple Method for Dynamic Stiffness and Damping of Floating Pile Groups / Geotechnique 38(4):557~574
Hardin, B. O / 1972 / Shear Modulus and Damping in Soils: Design Equations and Curves / Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division 98(7):667~692
Iai, S / 1989 / Similitude for shaking table tests on soil-structurefluid model in 1g gravitational field / Soils and Foundations 29:105~118
Itasca Consulting Group / 2006 / FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3Dimensions) User’s Guide / Minnesota, USA
Dobry, R / 1988 / Simple Method for Dynamic Stiffness and Damping of Floating Pile Groups / Geotechnique 38(4):557~574
Hardin, B. O / 1972 / Shear Modulus and Damping in Soils: Design Equations and Curves / Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division 98(7):667~692
Iai, S / 1989 / Similitude for shaking table tests on soil-structurefluid model in 1g gravitational field / Soils and Foundations 29:105~118
Itasca Consulting Group / 2006 / FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3Dimensions) User’s Guide / Minnesota, USA
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