지진동에 의한 터널 라이닝 구조물의 응답에 관한 연구

Abstract

It is one of major tasks for earthquake reduced design to determine ground displacement by earthquake . To determine ground displacement is single cosine theory and ground response analysis. the merit of single cosine theory is easy to use. but the accuracy of theory is not match with real result. ground response analysis adapt to wave passage theory to determin displacement in ground. According to many study, tunnel stability is dependent for Ovaling/Racking deformation. in article, calculation about axil force and momnet of tunnel created by earthquake is operated to describe accuracy of various theory about ground response. Yukio Shiba's equation for simple anlysis, Wang's equation for close form solution and finite element analysis is adopted. as a result of comparison with solutions, I found that Wang's equation and finite element analysis solution is alomost same but Shiba's equation is quite larger than others. In my opinion, Wang's equation is proper to calculate tunnel deformation by shear deformation.; 지진동에 의하여 터널에 발생하는 다양한 변형 중 전단변형은 터널에 지배적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며 이에 대한 터널의 응답을 정확히 예측하는 것은 터널 내진설계의 핵심 요소이다. 터널의 합리적인 내진해석방법을 제안하기 위하여 본 연구에서는 다양한 해석기법을 이용하여 터널에 발생하는 축력과 모멘트를 계산하였으며 해석결과를 비교하여 해석기법의 정확성, 적절성, 그리고 적용범위를 규명하였다. 전단변형에 의하여 터널 라이닝에 발생하는 축력과 모멘트를 계산하는 방법으로는 단순예측법, 해석해, 그리고 정적 및 동적수치해석법이 있다. 단순 예측법으로는 志波由紀夫(1991)의 해를, 해석해로는 Wang(1993)의 해를 사용하였다. 단순 예측법과 해석해, 그리고 정적 수치해석의 결과를 비교?분석한 결과, Wang의 해와 정적 수치해석의 결과는 거의 일치하는 것으로 나타났다. 반면에 志波由紀夫의 해는 축력과 모멘트가 모두 과대하게 예측되는 것으로 나타났다. 전단변형에 의한 터널의 응답을 예측하는 방법으로 해석해가 매우 적절하다는 것을 알 수 있다.