SSI guide
SSI guide Based on the FEMA (Federal Emergency Management Agency) SSI (Soil-Structure Interaction) guidelines, the following are the key points:
- Evaluation of Soil Properties: Accurate assessment of soil properties is crucial for SSI analysis. The FEMA SSI guidelines provide methods for evaluating soil characteristics, including soil investigations, determination of soil elastic wave velocities, and estimation of ground response to earthquakes.
- Structure Modeling: Detailed modeling of structures is necessary for SSI analysis. The FEMA SSI guidelines outline the considerations for modeling structures, including mass, stiffness, and section properties of the structure.
- Ground Motion Selection: The selection of appropriate ground motion records for SSI analysis is important. The FEMA SSI guidelines provide guidance on the selection and scaling of ground motions, considering factors such as site-specific conditions, earthquake magnitude, and distance to the seismic source.
- Analysis Methods: The FEMA SSI guidelines cover various analysis methods for evaluating soil-structure interaction, including simplified methods, equivalent linear analysis, and fully nonlinear analysis. The choice of analysis method depends on the complexity of the problem and the desired level of accuracy.
- Design Considerations: The FEMA SSI guidelines offer design considerations to account for the effects of soil-structure interaction. These considerations include the determination of design forces and deformations, assessment of structural response under seismic loading, and incorporation of appropriate safety factors.
It’s important to note that the FEMA SSI guidelines are continuously updated and refined to incorporate advancements in research and engineering practices. Consulting the latest version of the guidelines is recommended for detailed information and guidance on SSI analysis.
A Practical Guide to Soil-Structure Interaction FEMA P-2091 / December 2020
1.1 개요
토양-구조 상호작용(SSI)은 지진 흔들림 동안 건물이 어떻게 동작하고 설계되어야 하는지에 상당한 차이를 만들 수 있지만, 연습 엔지니어에 의한 SSI 효과의 수행은 상대적으로 적다.
ASCE/SEI 7-16 최소 설계 하중 및 건물 및 기타 구조물에 대한 관련 기준(ASCE, 2017a)의 19장에 규정이 수록되어 있다
및 ASCE/SEI 41-17의 8장에서 SSI를 다루는 데 사용할 수 있는 기존 건물의 내진 평가 및 개조(ASCE, 2017b). 건물에 적용하기 위해 SSI의 기본 원칙과 절차를 종합하기 위해 개발된 또 다른 귀중한 자원은 건물 구조물을 위한 토양-구조 상호작용(NIST, 2012a)이다.
이 가이드의 전반적인 목표는 코드 조항에 구현된 SSI에 대한 정보를 이해하기 쉽고 간결한 형식으로 제시하여 SSI 시기를 결정하는 데 도움을 주는 것입니다
효과는 중요하며 설계에서 효과를 구현하는 방법의 예를 보여준다.
1.2 토양-구조물 상호작용 모델링 유형
구조물, 구조물의 기초, 그리고 그것을 지탱하는 토양 사이의 상호 관계를 모델링하는 데에는 토양의 유연성과 감쇠를 포함한 두 가지 일반적인 접근법이 있다.
한 가지 접근법은 토양이 스프링으로 표현되는 하부 구조 접근법이라고 불린다.
스프링은 일반적으로 수직 방향으로 향합니다
종종 SSI 효과의 주요 기여자인 기초 회전을 포착한다.
종종, 그 기초는 수평적인 번역에 대해 고정되어 있다.
그러나 수평 스프링은 프리필드에 상대적으로 수평으로 변위하는 기초의 능력을 포착하기 위해 사용될 수 있으며, 댐퍼는 기초 댐핑을 포착하기 위해 포함될 수 있다.
직접 분석 접근법이라고 불리는 두 번째 접근법은 토양과 구조가 유한 요소를 사용하여 모델링되는 것이다.
토양 모델링은 부지를 설명하기 위해 건물 주변과 건물 아래로 충분히 확장됩니다
특성, 그리고 지진파는 토양의 경계에 주어지고 차례로 구조물을 흥분시키는 토양 요소를 자극한다.
관성 무게와 다른 특성을 가진 이 구조물은 차례로 토양의 행동에 영향을 미칠 것이다.
현재의 실무에서 직접적인 방법 접근은 일반적으로 원자력 발전소와 같은 대규모의 중요한 프로젝트 또는 주요 교량, 터널, 지하철역, 탱크 및 해양 구조물과 같은 대규모 인프라 프로젝트에서만 수행되며 전문적인 전문 지식이 필요하다.
1.3 가이드의 목적
이 가이드의 목적은 (1) 실무 엔지니어가 SSI를 통합하는 것이 중요한 시기를 알 수 있도록 돕고 (2) 다른 SSI 기법을 구현하는 방법의 예를 보여주는 것이다.
1.4 가이드의 범위
이 가이드는 ASCE/SEI 7-16 섹션 12.13 및 19장의 SSI 주제를 다루며, 여기에는 기초 슬래브 평균화, 기초 매립, 기초 및 토양 유연성, 기간 연장 및 기초 감쇠가 포함됩니다.
또한 지하실 모델링에 대한 조언을 제공하고 SSI가 중요할 가능성이 있는 경우 사용하기 쉬운 경험 규칙을 제공한다.
실무 엔지니어들이 활용할 수 있는 기술에 초점이 맞춰져 있다.
따라서 토양 유연성은 유한 요소 모델링이 아닌 스프링의 사용을 통해 해결된다.
지반에 따른 SSI 예시도 확인해보세요