■ 유체-지반구조물 상호작용을 고려한 지진응답 해석
지진에 의하여 발생된 탄성파동이 진원으로부터 지반을 매체로 하여 구조물의 기초에 도달하게 되면 이에 의하여 구조물의 기초와 구조물이 운동을
시작한다. 또한 기초를 포함한 구조물의 운동에 의하여 유발된 구조물의 관성력은 다시 기초를 통하여 지반에
작용하게 된다. 이와 같이 지반과 구조물이 서로 연관되어 운동하는 현상을 지반-구조물 상호작용(SSI)이라고 하며,
특히 지반특성이 유연하고 구조물의 강성이 클수록 상호작용의 효과가 증가하게 된다.
지반-구조물 상호작용은 지반의 구성에 따라 변하면서 구조물 기초의 아래를 불명확한 상태로 가로질러
전파하는 지진파에 대한 구조물의 응답을 구하는 것이다.
■ 수평변위를 고려한 슬러싱 (sloshing ) 해석
수처리 구조물과 같이 유체를 포함하는 저장용기를 가지는 구조물의 거동으로 인한 가진 및 진동과 같은 운동에너지는 유체의 출렁거림, 즉 슬러싱(Sloshing) 현상을 가져온다. 이러한 구조물 내 슬러싱 현상은 시스템의 불안전성을 발생시킴으로써, 구조물의
소음 및 파손 등의 문제를 초래하게 된다.
이러한 소음 및 파손에 대한 안전성 검토를 목적으로 하는 슬러싱 검토는 실험을 통해 수행되기도 하며, 전산유체
해석(CFD) 기법이 활용되기도 한다. 슬러싱 현상에 의한
특성을 수치해석하기 위해서는 그 해석방법이 중요한데, 일반적으로 수행되는 방식은 VOF 방법과 Level Set 방법이 있다.
■ 내화해석
콘크리트가 열에 노출될 경우 시멘트의 종류, 골재의 암질, 배합, 함수율, 재령에 따라 콘크리트의 재료특성이 달라지며, 화해를 입은 콘크리트는 수열조건에 따라 매우 복잡한 양상을 띤다. 콘크리트가
고온에 노출되면 온도에 따라 성질이 크게 변하며, 시멘트 경화체가 열에 노출되면 약 100℃ 까지는 특별한 변화가 없지만, 250~300℃에서는 Al2O3와 Fe2O3를
함유한 수화생성물이 탈수하고 수축하기 때문에 미세균열이 발생한다. 그리고 400~700℃가 되면 Ca(OH)2도
탈수되어 CaO로 변화되기 때문에, 수분이 공급되면 팽창하여
붕괴한다. 고온에 노출된 콘크리트의 압축강도는 100℃정도까지는
상온시에 비하여 그다지 변화가 없으나, 200℃ 초과시 강도가 현저하게 저하되어 500℃ 에서의 강도는 상온의 1/2 까지 저하되는 경우도 있다.
위와 같이 구조물이 열에 노출될 경우, 구조물의 강도 저하를 고려하여 구조물의 안전성을 검토하는
해석을 내화 해석이라 한다.