A Study on the Behavior of High-rise Buildings Considering Soil-Structure Interaction

지반-구조물 상호작용을 고려한 고층 구조물의 거동에 관한 연구

In the seismic design the pile foundation system of the buildings generally have been modeled to have a fixed end for its convenience and conservativeness. But it is necessary to consider the soil-structure interaction for more reliable design. In this study, the framed tube building and brace tube building with pile foundation system under earthquake were analyzed considering soil-structural interaction by 3 pile foundation modeling methods; fixed-end model, 6 springs model and p-y springs model. And 2 soil conditions were used in analysis. For each cases, displacements, drifts, maximum stress, periods and 1st mode mass participation ratios were compared.

본 연구에서는 골조튜브 및 가새튜브시스템의 60층 철골구조물에 말뚝-지반간의 상대변위를 고려한 p-y 스프링 계수를 지반의 깊이별로 적용시키는 방법과, 지반 및 기초를 나타내는 6개의 선형 스프링 계수를 구조물 하부에 적용시키는 방법을 사질토와 점성토에 적용하여 지반 연성을 고려하는 고층 구조물의 지진해석을 수행하였다. 각 경우에 대한 횡변위 및 층간변위, 최대응력, 주기 및 1차 모드 질량참여율을 비교하여 지반-구조물 상호작용에 따른 고층 구조물의 거동을 분석하였고, 그 결과 건축구조설계에서 지반-구조물의 상호작용에 대한 고려가 중요 변수임을 확인하고, 구조시스템 변화에 따른 지반-구조물 상호작용의 영향을 알아보았다.