표제지
목차
국문초록 10
1. 서론 12
1.1. 연구배경 및 목적 12
1.2. 연구내용 및 방법 14
2. 이론적 배경 16
2.1. 유효지반가속도 및 지반의 종류 16
1) 유효지반가속도 16
2) 지반의 종류 18
2.2. 설계응답스펙트럼 19
1) 설계응답스펙트럼의 정의 19
2) 단주기와 1초주기 설계스펙트럼가속도 21
3) 지반증폭계수 21
2.3. 지반 변위 및 지진토압의 산정 23
1) 응답변위법 23
2) 응답변위법의 적용 방법 및 절차 25
3) 단일코사인과 이중코사인의 지반변위 산정 26
4) 단일코사인과 이중코사인의 예제 28
2.4. 지반반력계수 29
1) 수평지반반력계수 KH[이미지참조] 29
3. 대상 구조물 선정 및 모델링 31
3.1. 구조물 선정 31
3.2. 구조물 모델링 34
3.3. 지진의 입사 방향에 따른 강성비 비교를 위한 구조물 41
4. 대상 구조물 해석 및 결과 42
4.1. 지반반력계수를 적용한 3차원 구조물의 해석 및 결과 42
1) 지반변위 및 상대변위의 산정 42
2) 수평지반반력계수의 적용 46
3) 해석 결과 51
4.2. 지진토압을 적용한 3차원 구조물의 해석 및 결과 57
1) 지진토압의 산정 57
2) 해석 결과 60
4.3. 등분포하중을 적용한 3차원 구조물의 해석 및 결과 65
1) 영향면적에 따른 등분포하중 산정 65
2) 해석 결과 68
4.4. 집중하중을 적용한 2차원 구조물의 해석 및 결과 73
1) 집중하중의 산정 73
2) 해석 결과 75
4.5. 지진의 입사 방형에 따른 지하구조물의 강성비 비교 80
1) 구조물 및 지반변위 선정 80
2) 해석 결과 81
5. 종합 해석 결과 85
5.1. 구조물의 규모와 지진의 입사 방향에 따른 강성과 거동 85
5.2. 구조물에 발생하는 변위 비교 88
5.3. 구조물의 강성 비교 90
6. 결론 92
참고문헌 94
ABSTRACT 96
표 2.1. 지진구역 16
표 2.2. 지진구역계수 16
표 2.3. 위험도 계수 16
표 2.4. 지반의 분류 18
표 2.5. 지반증폭계수 (Fα 및 Fv)[이미지참조] 22
표 2.6. 측벽에 작용하는 수평지반반력계수 KH[이미지참조] 30
표 3.1. 콘크리트의 재료특성 (Midas Gen의 Properties 입력 값) 34
표 4.1. 전단파속도 Vs,soil (m/s)에 따른 지반의 종류[이미지참조] 44
표 4.2. 벽체의 깊이 5 m의 상대변위 산정 45
표 4.3. 벽체의 깊이 10 m의 상대변위 산정 45
표 4.3. 지반반력계수를 적용한 3차원 구조물의 강성과 거동 52
표 4.4. 수평지반반력계수 KH (kN/m³)[이미지참조] 57
표 4.5. 벽체의 깊이가 5 m의 지진토압 산정 58
표 4.6. 벽체의 깊이가 10 m의 지진토압 산정 58
표 4.6. 지진토압을 적용한 3차원 구조물의 강성과 거동 60
표 4.7. 등분포하중을 적용한 3차원 구조물의 강성과 거동 68
표 4.8. 집중하중을 적용한 2차원 구조물의 강성과 거동 75
표 4.9. 지진의 입사 방향에 따른 지하구조물의 강성비 (y축 100 m) 82
표 4.10. 지진의 입사 방향에 따른 지하구조물의 강성비 (y축 150 m) 82
표 5.1. 지진의 입사 방향에 따른 지하구조물의 종합 강성비 비교 87
표 5.2. 해석구조물에 발생한 변위 89
표 5.3. 해석구조물에 발생한 변위와 반력에 따른 강성 91
그림 1.1. 연구 흐름도 15
그림 2.1. 국가지진위험지도, 재현주기 2400년 최대고려지진의 유효지반가속도(S) 17
그림 2.2. 설계응답가속도스펙트럼 20
그림 2.3. 응답변위법의 개념도 24
그림 2.4. 응답변위법의 일반적 해석 절차 25
그림 2.5. 단일코사인과 이중코사인의 지반변위 산정법 28
그림 2.6. 단일코사인 및 이중코사인의 예제 29
그림 2.7. 지하구조물과 접하는 지반반력계수 30
그림 3.1. 구조물 선정 33
그림 3.2. Define Supports 및 Rigid Link 35
그림 3.3. 구조물의 규모에 따른 구조물 선정 36
그림 3.4. y축 방향 벽체의 길이 50 m인 구조물 모델링 37
그림 3.5. y축 방향 벽체의 길이 100 m인 구조물 모델링 38
그림 3.6. y축 방향 벽체의 길이 150 m인 구조물 모델링 39
그림 3.7. y축 방향 벽체의 길이 200 m인 구조물 모델링 40
그림 3.8. 지진의 입사 방향에 따른 강성비 비교를 위한 구조물 모델링 41
그림 4.1. 이중코사인을 이용한 지반변위 산정 44
그림 4.2. 상대 변위의 입력 지점 45
그림 4.3. 수평지반반력계수 KH (kN/m³)[이미지참조] 46
그림 4.4. Midas Gen 프로그램을 이용한 지반 스프링 47
그림 4.5. 지반반력계수의 입력 49
그림 4.6. 지반반력계수을 적용한 3차원 모델 50
그림 4.7. 지반반력계수에 의한 지하구조물의 거동 56
그림 4.8. 지진토압을 적용한 3차원 모델 59
그림 4.9. 지진토압에 의한 지하구조물의 거동 64
그림 4.10. 영향면적에 따른 등분포하중 산정 66
그림 4.11. 등분포하중을 적용한 3차원 모델 67
그림 4.12. 등분포하중에 의한 지하구조물의 거동 72
그림 4.13. 집중하중의 산정 73
그림 4.14. 집중하중을 적용한 2차원 모델 74
그림 4.15. 집중하중에 의한 지하구조물의 거동 79
그림 4.16. 지진의 입사 방향에 따른 강성비 비교를 위한 구조물 80
그림 4.17. 0° ~ 90°까지 회전 각도에 따른 구조물 84
그림 5.1. 해석구조물에 발생한 변위 89
그림 5.2. 해석구조물에 발생한 변위와 반력에 따른 강성 91