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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 홍태경
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수13
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지진파가 지표면 인근에서 진폭이 커지는 현상을 부지 증폭이라고 한다. 지반의 움직임과 구조물의 피해를 정확히 예측하기 위해서는 부지 증폭 현상의 파악이 중요하다. 부지 증폭 현상을 예상하는 데 VS30가 주로 사용된다. VS30는 깊이 30m까지의 평균 전단파 속도를 의미하며, 건물의 내진 설계 기준에 사용된다. 하지만 한반도 내 VS30의 공간적 분포 해석은 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 새로운 표준 관입시험 N값-전단파 속도 관계식을 결정하고 한반도의 VS30 모델 구축을 목표로 한다. 각 관측소 인근 시추공의 표준 관입시험 N값을 수집하여 중간값을 계산하고, 이를 기반으로 초기 전단파 속도구조를 결정한다. 관측소의 배경잡음으로부터 수평-수직 스펙트럼 비를 계산한다. 1차원 등가선형방법을 사용하여 초기 전단파 속도구조의 이론적 부지 증폭을 계산한다. 격자 탐색 방법을 사용하여 이론적 증폭 효과와 H/V 스펙트럼비의 오차가 최소가 되는 속도구조를 도출하여 최종 전단파 속도구조로 결정한다. 최종 전단파 속도구조와 인접한 시추공의 표준 관입시험 N값을 비교하여 전단파 속도와 표준 관입시험 N값의 상관관계식을 결정한다. 이 과정을 한반도에서 이용 가능한 모든 속도계 관측소에 적용한다. 각 관측소에서 결정된 표준 관입시험 N값-전단파 속도 상관관계식을 종합하여 한반도 전체 지반에 적용 가능한 일반식을 결정한다. 결정된 일반식을 사용하여 한반도 전체 시추공의 표준 관입시험 N값을 전단파 속도로 변환한다. 각 시추공의 VS30를 계산하고, 한반도 지역별 VS30의 공간적 분포를 계산한다. 새롭게 결정된 표준 관입시험 N값-전단파 속도 상관관계식은 연구에 사용된 데이터 뿐만 아니라, 현장에서 탄성파 탐사를 이용하여 관측한 데이터와도 높은 연관성을 보인다. 본 연구에서 개발한 일반식을 이용하여 계산한 VS30를 탄성파 탐사로 측정된 VS30와 비교하여 낮은 오차를 가짐을 확인하였다. 본 연구에서 개발한 표준 관입시험 N값-전단파 속도 상관관계식은 속도계와 관측소 주변 수많은 시추공에서 수집한 데이터와 선행 연구의 현장 관측 데이터 모두를 대표하기 때문에 충분히 합리적으로 판단된다. 본 연구의 상관관계식을 사용해 개발된 VS30 지도는 한반도 전체에 분포하는 시추공을 사용하여 한반도의 부지특성을 잘 반영할 것으로 전망되며, 한반도의 체계적인 내진 설계 및 토양 분류에 유용할 것으로 기대된다.
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