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최근 세계 곳곳에서 빈번하는 대규모 지진으로 국내에서도 내진설계에 대한 필요성을 강조하고 있는 추세이다. 그러나, 국내 지반의 일반적인 특성과 외국의 내진설계기준에는 많은 차이가 있어, 국내 일반적인 지반특성에 적합한 내진설계 방법이 절실히 필요한 실정이다. 아울러, 국내에서 지진시 지반구조물의 거동을 예측하고 내진설계의 신뢰도를 증진시키기 위해서 모형실험의 중요성이 강조되고 있다. 이에 본 논문에서는 실제 발생지진을 모사한 진동대 모형실험을 실시하여 안정성을 분석하고, 수치해석 방법과의 비교분석을 통해 수치해석 방법의 타당성과 유효성을 검증해 보고자 한다. 이를 위해 교대구조물을 1/50 상사율로 제작하고 주변지반을 형성한 후 1g 진동대 모형실험을 실시하였다. 진동대 장치를 통해 실제 지진파 중 장주기파인 Hachinohe, 단주기파인 Ofunato, Elcentro 지진파와 내진설계기준에 제시된 표준 ...

최근 세계 곳곳에서 빈번하는 대규모 지진으로 국내에서도 내진설계에 대한 필요성을 강조하고 있는 추세이다. 그러나, 국내 지반의 일반적인 특성과 외국의 내진설계기준에는 많은 차이가 있어, 국내 일반적인 지반특성에 적합한 내진설계 방법이 절실히 필요한 실정이다. 아울러, 국내에서 지진시 지반구조물의 거동을 예측하고 내진설계의 신뢰도를 증진시키기 위해서 모형실험의 중요성이 강조되고 있다. 이에 본 논문에서는 실제 발생지진을 모사한 진동대 모형실험을 실시하여 안정성을 분석하고, 수치해석 방법과의 비교분석을 통해 수치해석 방법의 타당성과 유효성을 검증해 보고자 한다. 이를 위해 교대구조물을 1/50 상사율로 제작하고 주변지반을 형성한 후 1g 진동대 모형실험을 실시하였다. 진동대 장치를 통해 실제 지진파 중 장주기파인 Hachinohe, 단주기파인 Ofunato, Elcentro 지진파와 내진설계기준에 제시된 표준 응답스펙트럼의 조건을 적용시킨 인공지진파 등 총 4가지 지진파를 모사하였고 모형지반에는 토압계, 간극수압계, 가속도계, 변위계를 각각 설치하여 지진시 지반의 거동 자료를 수집하였다. 유한요소해석은 VisualFEA 프로그램을 사용하여 소성변형을 하는 지반 및 구조물의 거동을 해석하여 진동대실험 결과값과 비교하여 타당성을 확인하였다. 아울러 모형실험과 수치해석결과 얻어진 변위와 가속도에 대해 구조물내진등급 1등급인 붕괴방지수준 기준을 만족하는지 검토하여 보았다. 모형실험과 수치해석 결과 모두 허용변위 기준인 10.00cm 이하로 안전한 것으로 판명되었으며 과잉간극수압의 증가량이 매우 미소하게 나타나 액상화 역시 안전한 것으로 파악되었다. 2차원 전산해석 수행결과 진동대시험과의 상관도가 가속도에서는 0.972에서 0.998로 나타났으며, 교대 수평변위는 0.956으로 나타나 적용성이 우수한 것으로 확인되었다.