동적 원심모형실험을 이용한 풍화토 지반에 놓인 얕은기초 시스템의 지진 시 회전 거동 특성 평가 Evaluation of Rocking Behaviors During Earthquake for the Shallow Foundation System on the Weathered Soil Using Dynamic Centrifuge Test원문보기
얕은기초의 회전거동은 지진 시 기초 위 상부 구조물의 지진 하중을 줄여주는 장점이 있어 새로운 기초 내진설계개념으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 현장 채취한 시료를 다짐하여 조성된 풍화토 지반에서 얕은기초의 회전거동을 평가하기 위하여 동적 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험 모형은 풍화토 지반, 얕은기초, 단자유도 구조물로 이루어져 있으며, 지진 시 지반, 기초, 구조물의 가속도 응답과 기초의 침하 등 얕은기초 시스템의 거동을 관찰하였다. 입력 지진 하중이 클 경우 상부 구조물의 지진하중은 풍화토 지반에 놓인 기초 들뜸에 의한 회전거동으로 인해 줄어들었으며, 기초의 침하도 최대 기초폭의 0.5%이하로 작게 발현되었다. 이를 통하여 향후 추가적인 연구 및 검증을 바탕으로 국내 풍화토 지반에서 회전 거동 개념을 이용한 기초 설계 가능성을 확인하였다.
얕은기초의 회전거동은 지진 시 기초 위 상부 구조물의 지진 하중을 줄여주는 장점이 있어 새로운 기초 내진설계개념으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 현장 채취한 시료를 다짐하여 조성된 풍화토 지반에서 얕은기초의 회전거동을 평가하기 위하여 동적 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험 모형은 풍화토 지반, 얕은기초, 단자유도 구조물로 이루어져 있으며, 지진 시 지반, 기초, 구조물의 가속도 응답과 기초의 침하 등 얕은기초 시스템의 거동을 관찰하였다. 입력 지진 하중이 클 경우 상부 구조물의 지진하중은 풍화토 지반에 놓인 기초 들뜸에 의한 회전거동으로 인해 줄어들었으며, 기초의 침하도 최대 기초폭의 0.5%이하로 작게 발현되었다. 이를 통하여 향후 추가적인 연구 및 검증을 바탕으로 국내 풍화토 지반에서 회전 거동 개념을 이용한 기초 설계 가능성을 확인하였다.
Rocking behavior of shallow foundation during the earthquake can reduce the seismic load of the superstructure. The dynamic centrifuge tests were performed to investigate the availability of using rocking behavior for the weathered soil condition. The centrifuge test model was composed of the weathe...
Rocking behavior of shallow foundation during the earthquake can reduce the seismic load of the superstructure. The dynamic centrifuge tests were performed to investigate the availability of using rocking behavior for the weathered soil condition. The centrifuge test model was composed of the weathered soil, shallow foundation and single degree of freedom structure. And the accelerations of soil, foundation and structure, and the foundation settlement were measured during the earthquake. From the test result, the seismic load of the structure for the strong earthquake input was reduced by the rocking behavior with foundation uplift and the maximum foundation settlement was less than 0.5% of the foundation width. This shows the potential that the rocking foundation concept can be used in the economical seismic design of foundation for the weathered soil in the future with additional research and verification.
Rocking behavior of shallow foundation during the earthquake can reduce the seismic load of the superstructure. The dynamic centrifuge tests were performed to investigate the availability of using rocking behavior for the weathered soil condition. The centrifuge test model was composed of the weathered soil, shallow foundation and single degree of freedom structure. And the accelerations of soil, foundation and structure, and the foundation settlement were measured during the earthquake. From the test result, the seismic load of the structure for the strong earthquake input was reduced by the rocking behavior with foundation uplift and the maximum foundation settlement was less than 0.5% of the foundation width. This shows the potential that the rocking foundation concept can be used in the economical seismic design of foundation for the weathered soil in the future with additional research and verification.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 동적 원심모형실험을 이용하여 풍화토 지반 위에 놓인 얕은기초-구조물 시스템의 지진 시 거동을 평가하였다. 기초의 극한지지 모멘트와 침하 특성을 비교 분석하기 위하여 알루미늄과 철로 만들어진 두 개의 얕은기초를 활용하였으며, 상부 구조물은 단자유도 구조물로 제작하였다.
본 연구에서는 풍화토 지반 위에 놓인 얕은기초-단자 유도 구조물 시스템의 지진 시 거동 특성을 동적 원심모형실험을 통하여 평가하였다. 현장에서 채취한 풍화토 시료를 다져서 모형지반을 조성하고, 철과 알루미늄으로 만든 정사각형 얕은기초와 단자유도 구조물을 설치 하여 실험 모델을 만들었다.
제안 방법
13%의 함수비를 갖는 풍화토 시료를 층을 나누어 다짐하여 풍화토 지반 모델을 조성하였으며, 조성된 지반의 단위 중량은 1.9t/m 3 이며, 높이는 60cm 로 원형기준 약 12m 깊이의 지반을 모사하였다.
현장에서 채취한 풍화토 시료를 다져서 모형지반을 조성하고, 철과 알루미늄으로 만든 정사각형 얕은기초와 단자유도 구조물을 설치 하여 실험 모델을 만들었다. 20g 원심력장에서 다양한 실지진파를 기반암 최대 가속도를 변화시켜 가진 한 후구조물의 지진 하중, 기초의 회전 및 침하 등 시스템 거동 특성을 평가하였다. 본 원심모형실험으로부터 얻어진 결론은 다음과 같다.
또한, 기초의 움직임에 의한 지반-기초-구조물 상호 작용 효과를 평가하기 위해서는 현행설계기준에서 사용하고 있는 고정단 기초 운동과 실제 구조물의 운동을 비교하여 지반-기초-구조물 상호작용에 의한 지진 하중 변화를 관찰 할 필요가 있다. 고정단 기초 운동(Fixed base motion)은 앞서 Fig. 4에서 설명한 바와 같이 원심 모형실험 동안 자유장 지표면에서 계측된 가속도 신호로부터 단자유도 구조물의 운동 방정식(식 (8))을 풀어서 상부 구조물의 변위 시간이력을 도출하였다. 그리고 지반-기초-구조물 상호작용이 고려된 유연한 기초 운동 (Flexible base motion)은 Fig.
풍화토 지반 조성 중 각 층별로 가속도계를 매설하여 지반 증폭 현상을 확인 할 수 있도록 하였다. 그리고 기초의 수평 및 수직 가속도와 상부 단자유도 구조물의 가속도를 측정하기 위하여 기초 및 상부구조물에 가속도계를 부착한 후에 풍화토 지반에 설치하였고, 기초의 양 끝단에는 기초의 지진 시수직 침하량을 계측하기 위하여 수직 침하계(LVDT, Linear variable differential transformer)를 설치하였다. 또한, 알루미늄 기초와 철 기초의 지진 시 거동을 비교하기 위하여 조성된 풍화토 지반 모델에 동시에 설치하여 실험을 수행하였다.
따라서 본 연구에서는 동적 원심모형실험을 이용하여 풍화토 지반 위에 놓인 얕은기초-구조물 시스템의 지진 시 거동을 평가하였다. 기초의 극한지지 모멘트와 침하 특성을 비교 분석하기 위하여 알루미늄과 철로 만들어진 두 개의 얕은기초를 활용하였으며, 상부 구조물은 단자유도 구조물로 제작하였다. 실험 결과를 통해 풍화토 지반에 놓인 얕은기초 시스템의 회전 강성 및 감쇠비를 도출하였고, 상부 단자유도 구조물의 지진 시 하중 변화, 영구 침하량을 분석하였다.
11에 입력 지진 하중의 크기에 따른 회전각-기초 침하 관계를 나타내었다. 기초의 수직 침하량은 얕은기초 양 끝단에서 계측된 수직 침하 기록을 통하여 도출하였다. 지진 하중이 작을 때는 회전각과 침하량 모두 매우 작게 나타났으며, 입력 지진 하중이 증가할수록 기초의 회전각이 증가하는 경향을 보여주고 있다.
단자유도 구조물 및 얕은기초는 원심가속도 수준 20g의 상사법칙에 따라서 축소 모델링 되었다. 단자유도 구조물은 두 개의 얇은 판과 상부의 집중질량 그리고 하부판을 용접하여 제작하였다. 1g 중력장에서 Impact hammer 시험을 통해서 구한 모델 구조물의 고유 주기는 0.
그리고 기초의 수평 및 수직 가속도와 상부 단자유도 구조물의 가속도를 측정하기 위하여 기초 및 상부구조물에 가속도계를 부착한 후에 풍화토 지반에 설치하였고, 기초의 양 끝단에는 기초의 지진 시수직 침하량을 계측하기 위하여 수직 침하계(LVDT, Linear variable differential transformer)를 설치하였다. 또한, 알루미늄 기초와 철 기초의 지진 시 거동을 비교하기 위하여 조성된 풍화토 지반 모델에 동시에 설치하여 실험을 수행하였다. 지진 시, 알루미늄 얕은기초와 철 얕은기초 시스템의 상호작용을 방지하기 위하여, Fig.
반면에 다짐을 통해서 조성된 풍화토 모형 지반의 경우 상대적으로 큰 강성을 가질 수 있고, 지진 시 침하가 적게 발생할 수있다. 본 연구에서는 현장에서 채취한 풍화토 시료를 층다짐하여 지반 모델을 조성하였다. 현장에서 채취한 풍화토는 평균입경(D 50 )이 약 0.
기초의 극한지지 모멘트와 침하 특성을 비교 분석하기 위하여 알루미늄과 철로 만들어진 두 개의 얕은기초를 활용하였으며, 상부 구조물은 단자유도 구조물로 제작하였다. 실험 결과를 통해 풍화토 지반에 놓인 얕은기초 시스템의 회전 강성 및 감쇠비를 도출하였고, 상부 단자유도 구조물의 지진 시 하중 변화, 영구 침하량을 분석하였다.
얕은기초 모형은 기초 무게에 따른 지진 시 구조물 하중 및 기초 침하 특성을 관찰하기 위하여 알루미늄 기초(Aluminum, AL)와 철로 제작된 기초(Steel, ST)로 모델링하였다. 알루미늄 기초의 경우 기초의 무게를 더욱 줄이기 위하여 내부가 비어 있도록 하였다.
얕은기초-단자유도 구조물의 지진하중을 면밀히 평가하기 위해서 기초와 구조물에서 계측된 가속도 신호를 두 번 적분하여 변위신호로 변환한 후 Fig. 1에서 설명한 관계식을 바탕으로 세부 거동을 도출하였다. Fig.
4의 우측 하단의 실험모델 상면도에 나타낸 바와 같이 진동방향의 직각 방향으로 나란히 기초를 설치하였다. 원심모형 실험은 원심가속도 20g 수준에서 진행되었으며, 입력 지진파로는 Hachinohe, Ofunato, Northridge 등 실지진파 계측기록을 이용하였으며, 최대가속도 수준을 변화시켜가며 약한 지진부터 강한 지진까지 입력하였다.
4는 원심모형실험을 수행한 모형 모델 단면과 계측기 배치를 나타내고 있다. 풍화토 지반 조성 중 각 층별로 가속도계를 매설하여 지반 증폭 현상을 확인 할 수 있도록 하였다. 그리고 기초의 수평 및 수직 가속도와 상부 단자유도 구조물의 가속도를 측정하기 위하여 기초 및 상부구조물에 가속도계를 부착한 후에 풍화토 지반에 설치하였고, 기초의 양 끝단에는 기초의 지진 시수직 침하량을 계측하기 위하여 수직 침하계(LVDT, Linear variable differential transformer)를 설치하였다.
본 연구에서는 풍화토 지반 위에 놓인 얕은기초-단자 유도 구조물 시스템의 지진 시 거동 특성을 동적 원심모형실험을 통하여 평가하였다. 현장에서 채취한 풍화토 시료를 다져서 모형지반을 조성하고, 철과 알루미늄으로 만든 정사각형 얕은기초와 단자유도 구조물을 설치 하여 실험 모델을 만들었다. 20g 원심력장에서 다양한 실지진파를 기반암 최대 가속도를 변화시켜 가진 한 후구조물의 지진 하중, 기초의 회전 및 침하 등 시스템 거동 특성을 평가하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 KREONET망(Korea Research Environment Open NETwork : 국가 과학기술연구망)을 활용한 KOCED(Korea Construction Engineering Development:
국토교통연구인프라운영원) 원심모형실험기를 이용하여 20g 수준의 원심가속도장에서 실험을 수행하였다. KAIST에 위치한 원심모형실험기는 회전반경이 5m이고, 최대 2400kg의 모형하중을 100g까지 가속할 수 있는 최대 용량 240g-tons의 장비이다(Kim et al.
9t/m 3 이며, 높이는 60cm 로 원형기준 약 12m 깊이의 지반을 모사하였다. 원심모형실험기의 회전 중 지반의 전단파 속도를 측정하기 위하여 깊이별로 8쌍의 벤더 엘리먼트 어레이를 설치하였다. 이를 통해서 얻어진 깊이별 전단파 속도 주상도 결과 및 평균을 Fig.
6m 크기의 기초로 모사된다. 최종적으로 제작된 각 기초의 질량은 알루미늄 기초, 0.545kg, 철 기초, 2.34kg이다.
이론/모형
단자유도 구조물 및 얕은기초는 원심가속도 수준 20g의 상사법칙에 따라서 축소 모델링 되었다. 단자유도 구조물은 두 개의 얇은 판과 상부의 집중질량 그리고 하부판을 용접하여 제작하였다.
, 2013b). 지진시 무한 지반경계조건을 모사하기위하여 등가전단보 (Equivalent Shear Beam, ESB) 모델 박스를 활용하였다 (Lee et al., 2014).
성능/효과
(1) 풍화토 위에 놓인 얕은기초의 회전 거동은 지진하중이 커질수록, 얕은기초 시스템의 무게가 작을수록 크게 발현되었다. 약 0.
(2) 지진 시 얕은기초의 회전각과 전도 모멘트 이력곡선을 도출하여 풍화토 지반 위에 놓인 얕은기초 시스템의 비선형 회전거동을 확인하였으며, 모든 가진 결과로부터 기초의 회전각 변화에 따른 얕은기초-풍화토 지반 시스템의 회전 강성 및 감쇠비를 도출하였다. 얕은기초-풍화토 지반 시스템은 회전각의 증가에 따라서 회전강성은 감소하고, 감쇠비는 증가하였으며, 무거운 철 기초가 가벼운 알루미늄 기초에 비해서 큰 회전강성을 보였다.
(3) 지진 시 풍화토 지반 위에 놓은 얕은 기초의 회전각 -침하 특성은 지반 아래로 침하하는 현상보다는 기초가 들리는 들뜸현상이 지배적으로 관찰되었다. 그리고 기초의 영구 수직 침하는 무거운 철 기초에서도 기초폭의 0.
060g로입력되었을 때의 계측 결과이다. 구조물의 기초 회전에 의한 변위 피크값은 알루미늄 기초와 철 기초 시스템 모두 0.005m이하로 거의 발생하지 않았으며, 구조물의 상대변위는 각각 0.022m와 0.025m로 두 기초가 유사하게 나타났다. 이는 시스템에 가해진 지진 하중의 크기가 작아서, 지반-기초-구조물 상호작용의 효과가 구조물및 기초의 거동에 큰 영향을 미치지 않기 때문이다.
(3) 지진 시 풍화토 지반 위에 놓은 얕은 기초의 회전각 -침하 특성은 지반 아래로 침하하는 현상보다는 기초가 들리는 들뜸현상이 지배적으로 관찰되었다. 그리고 기초의 영구 수직 침하는 무거운 철 기초에서도 기초폭의 0.5% 미만으로 작게 발현되어, 풍화토 지반 위에 놓인 얕은기초의 회전거동이 작은 침하를 유발할 수 있음을 확인하였다.
알루미늄 기초 시스템의 결과는 기반암 최대 가속도가 약 0.1g보다 커질 때 유연한 기초 운동이 고정단 기초 운동에 비하여 줄어들지만, 무거운 철 기초 시스템은 회전에 대한 저항이 크기 때문에 고정단 기초 운동과 유연한 기초 운동의 결과가 기반암 가속도가 약 0.2g가 될 때까지 유사하였으며, 0.2g 이상의 구간에서는 그 차이가 커짐을 알 수 있었다.
(1) 풍화토 위에 놓인 얕은기초의 회전 거동은 지진하중이 커질수록, 얕은기초 시스템의 무게가 작을수록 크게 발현되었다. 약 0.2g 이상의 기반암 최대 가속도가 가해졌을 때, 상부 구조물의 유연한 기초 운동은 고정단 기초 운동보다 현저히 작은 값을 보여, 강진 시 풍화토 위에 놓인 얕은 기초의 회전거동이 상부 구조물의 지진하중 측면에서 이점이 있다고 판단된다.
(2) 지진 시 얕은기초의 회전각과 전도 모멘트 이력곡선을 도출하여 풍화토 지반 위에 놓인 얕은기초 시스템의 비선형 회전거동을 확인하였으며, 모든 가진 결과로부터 기초의 회전각 변화에 따른 얕은기초-풍화토 지반 시스템의 회전 강성 및 감쇠비를 도출하였다. 얕은기초-풍화토 지반 시스템은 회전각의 증가에 따라서 회전강성은 감소하고, 감쇠비는 증가하였으며, 무거운 철 기초가 가벼운 알루미늄 기초에 비해서 큰 회전강성을 보였다. 이는 추후 수치해석 모델 검증 및 풍화토 조건에서의 얕은기초 회전거동 데이터베이스 구축에 활용될 것으로 기대된다.
얕은기초의 회전 운동은 지진에너지를 소산시키면서 상부 구조물의 지진하중이 제한되는 이점이 있으며, 앞절까지의 원심모형실험 결과를 통해서 풍화토 지반에서도 기초의 회전거동에 의한 상부 구조물의 지진하중 저감 현상을 확인하였다. 이와함께 기초의 회전 거동이 발현될 경우, 기초 하부 지반의 항복에 의해서 침하가 발생할 수 있기 때문에 설계 및 시공 전에 이에 대한 면밀한 평가가 필요하다.
6(c), (d)에서는 고정단 기초 운동과 유연한 기초 운동의 차이가 명확히 구분된다. 유연한 기초 운동이 기초의 종류에 관계없이 고정단 기초 운동에 비해서 작게 나타나며, 철 기초의 유연한 기초 운동이 알루미늄 기초의 유연한 기초 운동 보다 크게 발현되었다.
이 결과를 통해 입력 지진하중의 크기가 커질수록 기초 회전거동을 포함한 지반-기초-구조물 상호작용에 의한 구조물 지진하중의 차이가 뚜렷해지는 것을 확인하였다. Fig.
지진 하중이 작을 때는 회전각과 침하량 모두 매우 작게 나타났으며, 입력 지진 하중이 증가할수록 기초의 회전각이 증가하는 경향을 보여주고 있다. 지진 시, 회전각이 커짐에 따라 기초의 수직 거동 패턴은 지표면 아래로 침하가 일어나지 않고, 지표면 위로 기초가 상승하는 결과를 보였다. 이는 하부 풍화토 지반의 지지력이 크기 때문에 기초가 지반 아래로 파고드는 현상보다는 한쪽 모서리를 기준 으로 기초-구조물 시스템이 회전하면서 들리는 들뜸 현상(Uplift)이 지배적으로 일어나기 때문이다(Gajan and Kutter 2008, Deng et al.
후속연구
(4) 본 연구를 통해서 얻어진 결과들은 풍화토 지반에서 기초 회전거동을 통한 경제적인 내진 설계법의 적용 가능성을 보여주었다. 단, 본 연구는 하나의 풍화토 지반과 정사각형 기초, 단자유도 구조물에 대해서만 수행된 제한된 실험 결과로써 일반적인 국내 풍화토 지반에 적용하기 위해서는 다양한 구조물 및 기초의 형태, 지하수위 등 지반 조건에 따른 영향에 대해서 추가적인 연구 및 검증이 선행될 필요가 있다.
그러나 본연구에서는 하나의 지반 및 구조물 조건에 대한 실험이 수행되었으며, 구조물의 형태(다자유도 및 프레임 구조) 및 지진파의 주파수 특성과 세기에 따라서 구조물의 응답이 발현되는 양상이 달라질 수 있으므로 실무에 적용 하기 위해서는 추가적인 검증이 필요하다고 판단된다.
(4) 본 연구를 통해서 얻어진 결과들은 풍화토 지반에서 기초 회전거동을 통한 경제적인 내진 설계법의 적용 가능성을 보여주었다. 단, 본 연구는 하나의 풍화토 지반과 정사각형 기초, 단자유도 구조물에 대해서만 수행된 제한된 실험 결과로써 일반적인 국내 풍화토 지반에 적용하기 위해서는 다양한 구조물 및 기초의 형태, 지하수위 등 지반 조건에 따른 영향에 대해서 추가적인 연구 및 검증이 선행될 필요가 있다.
또한, 기초의 움직임에 의한 지반-기초-구조물 상호 작용 효과를 평가하기 위해서는 현행설계기준에서 사용하고 있는 고정단 기초 운동과 실제 구조물의 운동을 비교하여 지반-기초-구조물 상호작용에 의한 지진 하중 변화를 관찰 할 필요가 있다. 고정단 기초 운동(Fixed base motion)은 앞서 Fig.
03 rad 까지 증가하면서 대응되는 감쇠비의 증가가 뚜렷하였다. 본 연구에서 도출된 풍화토 지반에서 얕은기초의 회전강성 및 감쇠비 변화는 향후 수치해석 검증 및 설계 인자에 대한 데이터베이스로 활용될 것으로 기대된다.
얕은기초-풍화토 지반 시스템은 회전각의 증가에 따라서 회전강성은 감소하고, 감쇠비는 증가하였으며, 무거운 철 기초가 가벼운 알루미늄 기초에 비해서 큰 회전강성을 보였다. 이는 추후 수치해석 모델 검증 및 풍화토 조건에서의 얕은기초 회전거동 데이터베이스 구축에 활용될 것으로 기대된다.
이는 풍화토 지반에서 얕은기초의 회전거동을 이용한 설계가 장점을 갖는 다는 것을 의미한다. 하지만 본 연구 결과는 하나의 풍화토 지반에 대해 수행한 제한적인 실험 결과이므로, 추후 다양한 풍화토 및 기초 조건에 대한 검증을 통해서 보완될 필요가 있다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
얕은기초의 회전거동 파악을 위해 어떤 연구가 이루어져 왔는가?
얕은기초의 회전거동을 활용한 설계 개념은 기초의 회전을 통해서 상부 구조물의 지진하중을 줄이는 측면에서 장점이 있으나, 상대적으로 기초 시스템이 지진 시 영구 회전 및 수직 침하가 많이 발생할 수 있는 단점이 있다. 얕은기초의 회전거동을 파악하기 위하여 2000년대에는 원심모형실험 및 진동대 실험을 이용하여 기초 저면에 작용하는 모멘트 하중과 기초의 회전각 관계 및 기초 회전에 따른 수직침하 등 기초 자체의 움직임에 초점을 두고 연구가 이루어져 왔다(Gajan and Kutter, 2008; Gajan and Kutter 2009; Shirato et al., 2008). 하지만 얕은기초의 회전거동을 통한 구조물의 안정성을 정확히 평가하기 위해서는 상부구조물을 포함한 전체 시스템의 거동에 대한 연구가 필요하다.
얕은기초의 회전거동을 활용한 설계 개념의 장단점은?
얕은기초의 회전거동을 활용한 설계 개념은 기초의 회전을 통해서 상부 구조물의 지진하중을 줄이는 측면에서 장점이 있으나, 상대적으로 기초 시스템이 지진 시 영구 회전 및 수직 침하가 많이 발생할 수 있는 단점이 있다. 얕은기초의 회전거동을 파악하기 위하여 2000년대에는 원심모형실험 및 진동대 실험을 이용하여 기초 저면에 작용하는 모멘트 하중과 기초의 회전각 관계 및 기초 회전에 따른 수직침하 등 기초 자체의 움직임에 초점을 두고 연구가 이루어져 왔다(Gajan and Kutter, 2008; Gajan and Kutter 2009; Shirato et al.
현재까지 대부분의 국내외 내진 설계 기준에 있어 어떤 개선이 필요한가?
그러나 기초의 움직임을 제한할 경우, 강진 시 구조물의 연성 요구를 넘어 구조물 파괴가 일어날 수 있으며, 실제 Kobe 지진 시의 교량 파괴 등이 피해사례로 보고된 바 있다. 이러한 강진 시 파괴를 막고 구조물의 안정성을 확보하기 위해서 기초의 움직임을 허용하고, 지반-기초-구조물의 비선형 상호작용을 이용할 필요가 있다. 특히, 얕은기초 회전에 의한 지진 에너지 소산 효과가 발현되는 개념이 반영된 새로운 기초 설계법에 대한 관심은 세계적으로 증가하고 있다.
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