복층터널 중간슬래브 지지조건에 따른 지진 응답특성 연구 :A Study on the Seismic Response Characteristics of Double deck tunnels according to the supporting conditions of slab

엄기윤

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자료유형: 학위논문

저자정보: 엄기윤 (한서대학교, 한서대학교 일반대학원)

지도교수: 박인준

발행연도: 2018

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2018

복층터널 중간슬래브 지지조건에 따른 지진 응답특성 연구

엄기윤 토목공학과 2018.01 학위논문

원심모형 실험을 이용한 해저 복층터널중간슬래브 지지조건에 따른 지진 응답특성

엄기윤 , 박인준 , 곽창원 외 1명 한국터널지하공간학회 논문집 2018.01 학술저널

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본 연구에서는 지진 시 복층터널 중간슬래브 지지조건에 따른 지진 응답특성을 원심모형시험으로 분석하였고, 진동대 시험과 비교 분석을 하여 발생 가능한 실험 오차에 대한 분석을 수행하였다.

50g의 수평가속도를 사용하여 지지조건(강결 연결 지지조건, 탄성 받침 지지조건)별 감쇠량을 확인하였고, 각자 다른 특징을 가진 Artificial(인공지진파), Ofunato(단주기), Hachinohe(장주기) 위 3가지의 지진파를 사용하여 각 지점별 가속도의 감쇠량을 확인하였다. 추가적으로 원심모형시험을 비교 검증하기 위해 진동대 시험을 수행하여 오차검증, 지지조건 및 지진파를 비교 분석하였다.

원심모형시험에서의 거동특성을 분석한 결과 강결 연결 지지조건에서의 가속도 계측 값이 탄성 받침 지지조건의 계측 값보다 높게 확인되었다. 3가지 지진파에선 장주기 지진파가 가장 감쇠량이 높게 확인 되었고, 인공지진파의 감쇠량이 가장 적음을 확인 하였다. 진동대 시험의 조건인 인공지진파와 원심모형 시험의 인공지진파를 분석한 결과 같은 지점에서 비슷한 감쇠량이 나타났다. 또한 진동대 시험의 경주지진파와 원심모형시험의 Ofunato(단주기), Hachinohe(장주기)지진파를 분석한 결과 위 3가지 지진파를 분석한 결과 탄성받침 지지조건에서 가장 큰 감쇠량이 나타났다. 이를 통하여 각자 다른 모형시험에서 발생할 수 있는 오차 검증의 신뢰성을 확인 하였다.

따라서 복층터널의 중간슬래브의 내진성능향상을 위해선 지지조건을 탄성 받침 지지조건으로 적용하는 것이 가속도 감쇠에 유리한 것으로 판단이 된다.

In this study, the seismic response characteristics according to the support condition of the middle slab of the double deck tunnel during the earthquake were analyzed through centrifugal model test, and the experimental error probabilities were analyzed by comparative analysis with the shaking table test.
50g of horizontal acceleration was used to confirm the amount of attenuation for each supporting condition (support conditions for rigid connections, support conditions for elastic supports) and the attenuation of acceleration at each point was confirmed by using three seismic waves: Artificial (artificial seismic wave), Ofunato (short period), and Hachinohe (long period) with different characteristics. In addition, the shaking table test was performed to compare and analyze the support conditions and seismic waves to compare and verify the centrifugal model tests.
As a result of analyzing the behavior characteristics in centrifugal model test, it is confirmed that the acceleration measurement value in the support conditions for rigid connections is higher than that of the support conditions for elastic supports.
In the three seismic waves, the longest seismic wave period showed the highest attenuation and the artificial seismic attenuation showed the smallest attenuation. The analysis of the conditions of shaking table test: artificial seismic waves and artificial seismic wave within the centrifugal model test showed similar attenuation at the same point. Furthermore, the analysis of the three seismic waves: Gyeongju seismic waves, Ofunato (short period) in centrifugal test, and Hachinohe (long period) seismic waves of the shaking table test showed that the highest attenuation was observed under the elastic support condition. This result confirms the reliability of the error verification that can occur in different model tests.
Therefore, in order to improve the aseismic performance of the middle slab of the double deck tunnels, it is judged that applying the support condition as the elastic support condition is advantageous for the acceleration damping.

#복층터널 #중간슬래브 #탄성받침 #내신성능 #진동대시험 #원심모형시험 #Artificial #Ofunato #Hachinohe #경주지진파 #감쇠량

제 1장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 동향 2
1.3 연구 방법 2
제 2 장 문헌 연구 및 이론적 배경 3
2.1 지진관련 문헌 연구 3
2.1.1 국내 지진 사례 3
2.1.2 국외 지진 사례 4
2.1.3 지하구조물 5
2.1.4 내진성능기준 6
2.2 원심모형 시험 개요 12
2.2.1 힘의 평형관계 14
2.2.2 원심모형시험 상사법칙 15
2.2.3 모델링 16
제 3 장 원심모형 시험 18
3.1 원심모형 시험 18
3.1.1 원심모형시험원리 20
3.1.2 원심모형 시험기 21
3.1.3 실험 모형 및 계측 센서 22
3.1.4 탄성 받침 25
3.1.5 지진파 산정 29
3.1.6 원심모형 시험 방법 30
제 4 장 시험결과 및 분석 36
4.1 원심모형시험 결과 36
4.1.1 지진파 및 지지조건별 시험결과 36
4.2 원심모형 시험과 진동대 시험 비교 분석 46
4.2.1 진동대 시험 46
4.2.2 시험별 결과 비교 분석 52
제 5 장 결론 58
참고문헌 60

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