DOI QR코드

DOI QR Code

Seismic Response Analysis of a Floating Bridge with Discrete Pontoons

이산폰툰형 부유식교량의 지진응답해석

  • 권장섭 (특허청 건설기술심사담당관실)
  • Published : 2005.04.01

Abstract

Dynamic response analysis in time dimain is conducted for floating bridges with discrete pontoons subject to spatial variation of ground motions. The Spatial variation of ground motions is considered with the coherency function model which represents wave passage, incoherence and local site effects. The superstructure of the bridge is represented by space frame and elastic catenary cable elements, the abutment us modelde with the spring element of FHWA guideline for considering soil structure interaction and the concept of retardation function is utilized to consider the frequency dependency of the hydrodynamic coefficients which are obtainde by boundary element method. multiple support excitations considering the spatial variation. The noticeable amplification of the response can be shown when the spatial variation of ground motions is incorporated in the anallysis of floating bridges.

이산폰툰형 부유식교량의 시간영역 지진응답해석을 지진파의 공간분포를 고려하여 수행하였다. 지반운동의 공간변화는 파의 통과 영향, 엇결성 뎡향 및 국부지반 영향을 반영하는 결맞음 함수 모델로 고려하였다. 부유식 교량의 상부구조는 공간뼈대요소와 탄성현수케이블요소를 이용하여 모델링 하였고, FHWA 가이드라인의 스프링 모델을 사용하여 교대의 지반 구조물 상호작용에 대한 영향을 고려하엿으며, 경계요소법으로 산정한 폰툰 동수력계수의 주파수 의종성을 고려하기 위해서 시간지연함수를 사용하였다. 지반운동의 공간변화를 고려한 다중지점 지진입력을 교량의 양단에 도입하였고 응답의 시간이력을 동시 가진 시와 비교하였다. 장주기의 동적특성을 갖는 이산폰툰형 부유식 교량의 지진응답 해석에서 지반운동의 공간분포를 고려할 경우에 주몰할만한 응답의 증폭이 나타날 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Hartz, B. J., 'Dynamic Response of the Hood Canal Floating Bridge,' ASCE/EMD Specialty Conference on Dynamic Response of Structures, Atlanta, Ga., 1981, pp. 16-28
  2. 백인열, 권장섭, 이원표, 장승필, '이산 폰툰형 부유식 교량의 동적 해석', 대한토목학회 논문집, 제22권, 제2A호, 2002, pp. 327 336
  3. 권장섭, 백인열, 장승필, '다중지점 가진 효과를 고려한 부유식 교량의 지진응답 해석', 한국지진공학회 논문집, 제8권 제2호, 2004, PP. 27 33
  4. 현창헌, '현수교의 풍하중과 지진하중에 대한 추계론적 거동해석', 박사학위논문, 한국과학기술원, 1989
  5. 김호경, 서정인, '다중지지된 자정식 현수교의 비선형 지진응답 해석', 한국지진공학회 논문집, 제1권, 제3호, 1997, pp. 45 58
  6. Harichandran, R. S., Hawwari, A. and Sweidan, B. N., 'Response of LongSpan Bridges to Spatially Varying Ground Motion,' Journal of Structural Eng., ASCE, Vol.122, No.5, 1996, pp. 476 484
  7. Fogazzi, P. and Perotti, F., 'The dynamic response of seabed anchored floating tunnels under seismic excitation,' Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.29, 2000, pp. 273 295
  8. Zanardo, G., Hao, H. and Modena, C., 'Seismic response of multispan simply supported bridges to a spatially varying earthquake ground motion,' Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.31, 2002, pp. 1325 1345
  9. 김재민, 이명규, 신용우, '다지지점 지진입력에 대한 현수교의 지반 구조물 상호작용해석', 한국지진공학회 춘계학술대회 논문집, 2003, pp. 182 189
  10. Harichandran, R. S., 'Spatial variation of earthquake ground motion: what is it, how do we model it, and what are its engineering implication?,' Michigan State Univ., 1999
  11. Harichandran, R. S. and Vanmarcke, E. H., 'Stochastic Variation of Earthquake Ground Motion in Space and Time,' Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 112, No. 2, 1986, pp. 154 174
  12. Hao, H., Oliviera, C. S. and Penzien, J., 'Multiple station ground motion processing and simulation based on SMART1 array data,' Nuclear Engineering and Design, Vol. 111, 1989, pp. 293 310
  13. Mohraz, B., 'A study of earthquake response spectra for different geological conditions,' Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 66(3), 1976, pp. 915 935
  14. 현대건설 기술연구소, 현수교의 시공 단계 해석 시스템 개발, 93STR09, 1994
  15. 장승필, 박정일, '비선형 케이블 유한요소에 관한 연구', 한국해안해양공학회지, 제1권, 제1호, 1989, pp. 93 101
  16. Newman, J. N., Marine Hydrodynamics, The MIT Press, 1986
  17. Chang, S. P., Park, J. I. and Kim, J. K., 'A Dynamic Analysis of Tension Leg Platform using the General Curved Boundary Element,' Proceedings of the Second International Offshore and Polar Engineering Conference, San Francisco USA, Vol. 1, 1992, pp. 228 234
  18. Federal Highway Administration, Seismic design of highway bridge foundations vol. II: design procedures and guidelines, Report no. FHWA/RD86/102, 1986
  19. 유신코퍼레이션, 여수-고흥간 연륙-연도교 형식선정 건설기술국제현상공모 설계설명서, 2002