응답변위법과 동적해석법을 통한 지진하중에 의한 터널의 전단변형 특성 규명

Abstract

일반적으로 지하구조물은 지상구조물에 비하여 상대적으로 지진의 영향이 적기 때문에 내진설계의 중요성이 간과되어 왔었다. 하지만 최근 지하구조물에 대한 내진안정성이 부각됨에 따라 지하구조물의 내진설계에 대한 많은 연구가 요구되는 상황이다. 본 연구에서는 터널의 합리적인 내진해석방법을 제안하기 위하여 다양한 지반조건과 전단변형률 범위에서 단순해, 해석해, 연속체 수치해석 및 동적해석법을 이용하여 내진해석을 실시하였다. 해석 결과 해석해와 연속체 수치해석의 결과는 거의 일치하는 것으로 나타났으며, 단순해는 대부분의 경우 더 보수적인 해석이라는 것을 보여주었다. 지반의 비선형거동을 고려하여 해석을 수행한 결과 지반에 발생하는 전단변형률이 0.1% 이하에서는 선형해석을 수행하는 것이 더 효율적이라는 것을 보여주었다. 지반의 조건이 복잡하거나 전단파 속도가 300m/s 이하인 경우 응답변위법에 의한 내진해석은 동적해석법과 비교하여 부정확한 결과를 예측하는 것으로 나타났다.