A Probabilistic Analysis of Soil-Structure Interaction Using Infinite Elements

무한요소를 이용한 지반 구조물 상호작용의 확률론적 해석

In this paper, uncertainties in dynamic soil structure interaction (SSI) of nuclear poi.or plants subjected to seismic loading are studied considering the random characteristics of soils surround- ing the structure. Firstly sensitivity analysis is performed to study the effect of uncertain dynamic soil properties on the response of the structure. Secondly, to take into account the non-neterministic characteristics in analysis caused by random characteristics of the soil properties, Perturbation method and Rosenblueth's Two point estimates were used for this studu. The procedure is based on the comptex response method which is constituted by a combined usage of conventional finite elements for the near field and infinite elements for the far field. Results of the sensitivity analysis show that dynamic soil properties greatly affect the response of the sol.uc- lure. Results of the probabilistic analysis show that the Two-point estimate method produces good agreements with the Perturbation method.

본 논문에서는 지진하중시에 원자력구조물에 발생되는 지반-원자력 구조물의 확률론적 동적상호작용에 대하여 연구하였다. 상호작용 해석에는 주파수 영역에서 해석하는 Complex Response Method 를 사용하였으며, 지반의 Near Field 해석에는 유한요소법을 또한 Far Field의 고려에는 여러 전달 경계방법중 무한요소를 형성하여 해석을 수행하였다. 특히 구조들 하부의 지반의 무작위성을고려하 기 위하여 비확정론적 해석방법을 수행하였다. 지반의 제반 Parameter들의 불확정성이 구조물의 거 동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 민감도 해석을 수행하였으며, 비확정론적 해석방법으로는 Perturbation 방법과 Rosenblueth의 Tlvo-point Estimate 방법 각각을 이용하여 프로그램을 개발하 였으며 두 방법의 결과에 대한 비교 검토를 하였다. 민감도 해석 결과 지반의 불확정성이 구조물의 거동에 상당히 큰 영향을 미치게 됨을 알 수 있었으며, 상기한 두 방법에 의한 예제해석 결과가 만 족할 만큼 일치하는 결과를 보임을 알 수 있었다.