Development of 3-Dimensional Static Infinite Elements with Various Decay Characteristics for Tunnel Analysis

터널해석을 위한 다양한 감쇠특성의 3차원 정적무한요소 개발

  • 구희대 ((주)삼안 철도구조부) ;
  • 고현무 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • Received : 2005.05.30
  • Accepted : 2006.01.25
  • Published : 2006.05.31

Abstract

Analysis problems of tunnels whose geometrical dimensions are very small compared with surrounding media can be treated as infinite region problems. In such cases, even if finite element models can be applied, excessive number of elements is required to obtain satisfactory accuracy. However, inaccurate results may be produced due to assumed artificial boundary conditions. To solve these problems, a hybrid model, which models the region of interest with finite elements and the surrounding infinite media with infinite elements, is introduced for the analysis of infinite region. Three-dimensional isoparametric infinite elements with various decay characteristics are formulated in this paper and the corresponding parameters are presented by means of parametric studies. Three-dimensional tunnel analysis performed on a representative example verifies the applicability of hybrid model using infinite elements.

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