• 한국지반공학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.47-56
• /
• 2017

잔교식 안벽의 내진설계는 보통 다중모드 스펙트럼 해석과 같은 단순 동해석 방법을 적용하여 수행된다. 이러한 단순 해석법은 구조물의 한계상태를 평가하는데 유용할 수 있다. 그러나, 과거에 발생한 잔교식 안벽의 지진피해사례를 살펴보면, 기초지반의 변형 또는 지반-말뚝 사이의 동적 상호작용이 구조물의 전체 거동에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 거동은 지반-말뚝-구조물 동적 상호작용을 정밀하게 모사할 수 있는 비선형 유효응력 해석을 수행하여 평가할 수 있다. 본 연구에서는 잔교식 안벽의 내진성능을 평가할 수 있는 3차원 수치 모델링 기법을 선정하고, 이를 Hyogoken Nambu 지진(1995)시 고베항의 잔교식 안벽 피해사례에 적용하여 그 적용성을 검증하였다. 해석결과, 본 연구에서 적용한 수치 모델링 기법이 안벽의 지진피해 거동을 잘 모사할 수 있으며, 지반의 과잉간극수압증가 및 지반-구조물과의 동적 상호작용이 안벽의 지진거동에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.311-322
• /
• 2018

As a method of seismic-design for pile-supported wharves, equivalent static analysis, response spectrum analysis, and time history analysis method are applied. Among them, the response spectrum analysis is widely used to obtain the maximum response of a structure. Because the ground is not modeled in the response spectrum analysis of pile-supported wharves, the amplified input ground acceleration should be calculated by ground classification or seismic response analysis. However, it is difficult to calculate the input ground acceleration through ground classification because the pile-supported wharf is build on inclined ground, the methods to calculate the input ground acceleration proposed in the standards are different. Therefore, in this study, the dynamic centrifuge model tests and the response spectrum analysis were carried out to calculate the appropriate input ground acceleration. The pile moment in response spectrum analysis and the dynamic centrifuge model tests were compared. As a result of comparison, it was shown that the response spectrum analysis results using the amplified acceleration in the ground surface were appropriate.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권12호
• /
• pp.73-87
• /
• 2021

잔교식 구조물은 선박을 안전하게 접안하여 화물을 송수신할 수 있는 구조물로서, 포화된 경사지반에 주로 설치된다. 이러한 잔교식 구조물의 내진설계 시 기준서에서는 예비 설계 방법으로 응답스펙트럼해석법을 활용하도록 제시하고 있으나, 현재 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 모델링 방법에 대한 지침은 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 내진성능을 평가하기 위해 동적원심모형실험 및 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 동적원심모형실험을 위해 잔교식 안벽 말뚝 중 일부 구간(3×3 군말뚝)을 선정하였으며, 지반 포화 여부에 따라 2가지 모델(건조, 포화)로 분류하였다. 이후 실험 모델에 지반 스프링 방법을 적용하여 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 건조지반 모델 및 액상화가 발생하지 않는 포화지반 모델의 경우 모멘트 차이가 최대 51% 이내로 발생하였으며, 깊이 별 모멘트를 적절히 모사하는 것으로 나타났다. 그러므로 본 모델의 경우 Terzaghi(1955)가 제시한 수평지반반력상수를 활용하여 모델링을 수행하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제16권4호
• /
• pp.455-468
• /
• 2019

The behavior of pile-deck connections of pile-supported marginal wharfs subjected to earthquake loading is of key importance to ensure a good performance of this type of structures. Two precast-pretensioned pile-deck connections used in the construction of pile-supported marginal wharfs were tested under cyclic loading. The first is a connection with simple reinforcement details and light steel ratio developed for use where moderate pile-deck rotation demands are expected in the wharf. The second is specifically developed to sustain the large rotation, shear force and bending moment demands, as required for the shortest piles in a marginal wharf. Data obtained from the test program is used in the paper to calibrate an equivalent plastic hinge length that can be incorporated into nonlinear analysis models of these structures when prestressed pile-deck connections with duct embedded dowels are used.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권12호
• /
• pp.57-71
• /
• 2021

잔교식 구조물은 상판을 말뚝 또는 기둥으로 지지하는 형식의 항만 구조물로서, 경사 말뚝을 설치하여 지진하중과 같은 수평하중을 부분적으로 축력으로 분담하도록 설계할 수 있다. 기준서에서는 잔교식 구조물 내진설계 시 예비 설계 방법으로 응답스펙트럼해석법을 활용하도록 설명하고 있으며, 응답스펙트럼 해석 시 말뚝을 가상고정점 방법 및 지반스프링 방법을 적용하여 모델링하도록 제시하고 있다. 최근 응답스펙트럼해석 시 구조물의 동적 응답을 적절히 모사하는 모델링 방법을 도출하기 위해 연직 말뚝으로 구성된 잔교식 구조물에 관한 몇몇 연구들이 수행되어 왔으나, 현재까지 경사말뚝이 적용된 잔교식 구조물에 대한 응답스펙트럼해석 관련 연구는 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 경사말뚝이 설치된 잔교식 구조물의 모델링 방법에 따른 내진성능을 평가하기 위해 동적원심모형실험과 더불어 응답스펙트럼 해석을 수행하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 경사말뚝이 설치된 잔교식 구조물의 경우 실제 응답을 적절히 모사하기 위해 Terzaghi(1955)가 제시한 수평지반반력상수를 활용하여 모델링을 수행하는 것이 적절한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.141-150
• /
• 2004

1995년 고베지진에 의해 피해를 입었던 중력식 안벽구조물과 잔교식 안벽구조물의 동적 거동을 재현하고, 분석하기 위하여 소규모 1-g 진동대 모형시험을 수행하였다. 1989년 Iai가 제안한 상사법칙을 이용하여 진동대 모형시험 결과를 원형크기의 것으로 환산하여 현장계측 결과와 비교하였다. 그 결과, 중력식 안벽구조물의 변위는 현장계측 결과의 약 1/3 정도 발생하였고, 벽체의 변형 형상은 원형과 유사하였다. 잔교식 안벽구조물의 변위는 현장계측 결과의 약 2/3 가 발생하였고, 말뚝에 발생하는 최대모멘트의 위치와 원형말뚝의 파괴위치는 잘 일치하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제51권2호
• /
• pp.267-276
• /
• 2014

Wharfs are essential to shipping and support very large gravity loads on both a short-term and long-term basis which cause quite large seismic internal forces. Therefore, these structures are vulnerable to seismic activities. As they are supported on vertical and/or batter piles, soil-pile interaction effects under earthquake events have a great importance in seismic resistance which is not yet fully understood. Seismic design codes have become more stringent and suggest the use of new design methods, such as Performance Based Design principles. According to Turkish Code for Coastal and Port Structures (TCCS 2008), the interaction between soil and pile should somehow be considered in the nonlinear analysis in an accurate manner. This study aims to explore the lateral load carrying capacity of recently designed wharf structures considering soil-pile interaction effects for different soil conditions. For this purpose, nonlinear structure analysis according to TCCS (2008) has been performed comparing simplified and detailed modeling results.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
• /
• pp.188-195
• /
• 1998

The seismic design guidelines for the pile-supported marginal wharf structures are studied. Various design codes such as AASHTO code or UBC code, which are focused on general structures, may be referred for the design of the wharf structures. However, in developing domestic design code, special consideration should be made concerning the size of the earthquake and the type of the structure. This study aims at the comparison among the various design codes for a specific wharf structure in the process of developing a domestic design code.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.75-82
• /
• 2002

Shaking table model tests are performed to reproduce the dynamic behavior of a gravity quay wall and a pile-supported wharf damaged by Kobe earthquake in 1995. Using the scaling relations suggested by Scott and Iai(1989), the results of the model tests are compared with field measurements as well as with those of the model tests previously executed. The displacements of the gravity quay wall predicted by the current model tests are, at most, one third of the measured displacements, while the displacements of the model pile-supported wharf are about two thirds of the measured values. One possibility for the discrepancy is speculated to be the use of too big scaling factor, i.e., too small size of model.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제33권4호
• /
• pp.415-425
• /
• 2023

Pile-supported wharves, port structures that support the upper deck, are installed on sloping ground. The sloping ground should be covered with a rubble mound or artificial blocks to protect the interior material from erosion caused by wave force. The behavior of the pile may vary during an earthquake if a rubble mound is installed on the slope. However, studies evaluating the effect of rubble mound on the pile during an earthquake are limited. Here, we performed dynamic centrifuge model tests to evaluate the dynamic behavior of piles installed in a slope reinforced with rubble mound. In the structure, some sections (single-pile, 2×2 group-pile) were selected for the experiment. The moment of the group-pile decreased by up to 26% upon installation of the rubble mound, whereas the moment of the single-pile increased by up to 41%, thus demonstrating conflicting results.