저수지 제체 높이에 따른 지진 시 응답가속도 증폭 및 변위 거동 특성 :Acceleration Amplification Response and Displacement Behavioral Characteristics by Reservoir Height during Earthquake

이무재

추천

검색

자료유형: 학위논문

저자정보: 이무재 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 김용성

발행연도: 2022

저작권: 강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수8

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2022

저수지 제체 높이에 따른 지진 시 응답가속도 증폭 및 변위 거동 특성

이무재 , 이승주 , 박찬영 외 1명 한국지반신소재학회 학술발표회 2022.03 학술대회자료

저수지 제체 높이에 따른 지진 시 응답가속도 증폭 및 변위 거동 특성

이무재 지역건설공 2022.01 학위논문

2020

지진계측 기록을 이용한 저수지 지진응답가속도 증폭 특성 분석

이무재 , 김용성 , 타망비벡 외 3명 한국지반신소재학회 논문집 2020.12 학술저널

이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
이 논문의 연구 히스토리 확인하기

초록· 키워드

오류제보하기

본 연구에서는 농업용 필댐 내진 설계 시 상세한 검토가 요구되는 경우의 기준을 제시하기 위한 기초자료 제공과 국내 저수지에 설치된 지진가속도 계측기의 활용도를 제고하기 위한 방안으로 한국농어촌공사 소관 저수지를 높이별로 달리 하여 4개소를 선정하였으며, 저수지 제체 높이에 따른 지진 시 응답가속도 증폭 및 변위 거동 특성을 고찰하였다.
대상 저수지 저면에서 계측된 계측데이터 자료를 기반으로 저수지의 동역학적 안정해석 방법을 검정하였으며, 계측 데이터와 국내·외 지진기록을 입력지진파로 사용하여 지진 시 저수지 제체의 높이에 따른 동적 거동 특성을 구명하였다.
수치해석모형을 검정하기 위해 대상 저수지에 설치된 지진가속도계측기에서 계측된 저면의 지진 데이터를 입력 자료로 사용하고 수치해석모형에서 출력된 제정에서 응답가속도와 제정에 설치된 계측기에서의 계측된 지진 데이터를 비교한 결과 그 파형이나 최대가속도 값, 응답스펙트럼이 유사하게 나타나는 것을 확인하였다.
대상저수지에 대한 동역학적 안정해석 방법으로 2019년 01월 01일부터 12월 31일까지 저수지 저면에서 계측된 현황자료 중 규모 2.0 이상의 계측 데이터와 국외 지진기록(Hachinohe, Ofunato) 및 2016년에 발생한 경주지진파를 입력지진파로 각각 사용하여 동역학적 안정해석을 수행하고 제체 높이에 따른 제정에서 응답가속도 증폭 특성을 분석한 결과 제체의 높이가 높을수록 지진파의 증폭은 더 크게 나타났다.
국내·외 지진파를 입력지진파로 사용한 결과 가월저수지(6.8m)에서는 저수지 높이의 약 73.5%인 5m 지점, 반산저수지(12.6m)의 경우 약 71.4%인 9m 지점, 금계저수지(40.7m)의 경우 약 70.7%인 28.8m지점, 경천저수지(67.1m)의 경우 약 73.8%인 49.5m지점에서 응답가속도의 증폭현상이 급격하게 증가하기 시작하는 것으로 나타났다.
제정에서 응답가속도 증폭비는 가월저수지 1.69～2.03, 10m?15m의 반산저수지 2.04～2.61, 30m?45m의 금계저수지 2.87?3.65, 경천저수지 3.15?4.19의 범위의 값을 나타냈으며 특히, 저수지의 제체 높이가 10m 초과하는 경우 제정에서 응답가속도는 저면보다 약 2배 이상으로 증폭되는 현상을 보였다.
본 연구의 결과를 바탕으로 응답가속도 증폭 간편산정식을 제안하였으며 산정식의 정량적 평가를 위해 국외 문헌자료를 토대로 검정한 결과 응답가속도 증폭이 발생하는 지점과 제정에서의 증폭비가 유사한 것으로 나타나 실무와 현장에서 간편하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

This study is carried out to provide primary data for proposing detailed standards and to present the application of seismic accelerometer installed in the domestic agricultural reservoir, where a thorough review is required. For this, four reservoirs of different heights under the jurisdiction of the Korea Rural Community Corporation were selected to scrutinize the acceleration amplification response and displacements during earthquake as per height.
Based on the actual measured data measured at the base of the target reservoir, the results of the dynamic stability analysis method of the reservoir were verified. Also, the dynamic behavior by reservoir height during an earthquake was investigated using the actual measured data and overseas and domestic seismic waves as the input seismic waves.
The acceleration data measured by the accelerometer installed at the base of the target reservoir were used as input data to verify the dynamic model. Then, the acceleration response at the dam crest obtained via the dynamic analysis was compared with the acceleration data measured by the accelerometer installed at the dam crest. It was observed that the wave forms, the peak acceleration values, and the response spectrum corroborate each other. This confirms that the dynamic analysis model accords well with the domestic reservoir.
As a dynamic analysis of the target reservoir, the actual measured data (measured at the base of the target reservoir) of magnitude greater than 2.0 measured between January 01 and December 31, 2019, overseas seismic data (Hachinohe, Ofunato) and 2016 Gyeongju earthquake data were used as input seismic waves to analyze the acceleration amplification response behavior by reservoir height. The dynamic analysis results confirm that the acceleration amplification increases with an increase in the reservoir height. The acceleration inside the reservoir body gradually from the reservoir base is amplified gradually until a certain height and increases rapidly.
The dynamic analysis results manifest that the acceleration amplification response starts to increase rapidly at 73.5% of total height in Gawol reservoir (6.8m height), at 71.4% of total height in Bansan reservoir (12.6m height), at 70.7% of total height in Geumgye reservoir (40.7m height), and at 73.8% of total height in Gyeongcheon reservoir (67.1m height).
The acceleration amplification ratios at the reservoir crest range from 1.69?2.03 in Gawol reservoir, 2.04?2.61 in Bansan reservoir, 2.87?3.65 in Geumgye reservoir, and 3.15?4.19 in Gyeongcheon reservoir. In particular, it is confirmed that the acceleration amplification at the reservoir crest is greater than two compared to the reservoir base as the reservoir height exceeds 10m.
Based on the results of this study, a simple computation equation for response acceleration amplification was proposed for easy application in practice and field. The quantitative verification of the simplified equation was carried out based on literature data from overseas. The verification results suggest that the point of rapid acceleration amplification ratio and the acceleration amplification ratio at the reservoir crest are similar provided that the reservoirs are of similar height and applied PGA are of similar magnitude.

#저수지 #제체높이 #계측데이터 #수치해석 #응답가속도 #변위거동특성

목 차
Ⅰ. 서론 1
1. 연구 배경 및 목적 1
2. 연구 내용 및 방법 4
Ⅱ. 연구사 7
1. 국내·외 댐 및 저수지의 동적 거동특성 연구동향 7
2. 필댐의 내진설계 기법 연구동향 12
3. 소결 16
Ⅲ. 저수지 동적 수치해석 기법의 검정 17
1. 대상 저수지 선정 17
2. 삼축압축시험 20
1) 시험장비 20
(1) 축하중로딩장치 20
(2) 압력컨트롤장치 21
(3) 삼축압축압력 Cell 21
(4) 축하중측정장치 21
2) 시험조건 21
3) 시험방법 22
(1) 포화단계 23
(2) 압밀단계 24
(3) 전단단계 24
4) 시험결과 25
(1) 정적삼축압축시험 25
(2) 동적삼축시험 27
3. 입력 매개변수의 결정 방법 30
1) 직접 결정방법 30
(1) 물리적특성 30
(2) 초기간극비 30
(3) 초기탄성계수 30
(4) 압축계수 및 팽창계수 30
2) 간접 결정방법 30
(1) 상변화응력비 및 파괴응력비 30
(2) 경화매개변수 31
(3) 팽창매개변수 과압밀비 31
(4) 기타 31
3) Testsim방법 32
(1) 정적삼축압축시험 시뮬레이션 32
(2) 동적삼축시험 시뮬레이션 34
4) 입력 매개변수의 결정 36
4. 입력지진파의 결정 38
1) 지진가속도계측기의 지진파 자료 39
2) 제체의 높이에 따른 거동 특성 분석을 위한 입력지진파 39
5. 수치해석 방법 45
1) 모래의 반복 탄소성 구성식 45
2) 과압밀경계면 46
3) 과압밀경계면 Suction 영향 46
4) 불포화영역 취급 47
6. 동역학적 해석모형의 검정 48
1) 동역학적 해석모형 48
2) 입력지진파 50
3) 수치해석 결과 52
Ⅳ. 제체의 높이에 따른 지진 시 동적 거동 특성 54
1. 저수지에서 계측된 지진파 적용 54
1) 제체 높이 15m 이하 저수지 대상 54
(1) GW저수지 54
(2) BS저수지 59
2) 제체 높이 15m 이상 저수지 대상 64
(1) GG저수지 64
(2) GC저수지 69
3) 제체 응답가속도 증폭 특성 고찰 73
2. 장·단주기 지진파 및 경주지진파 적용 76
1) 제체 높이 15m 이하 저수지 대상 76
(1) GW저수지 76
(2) BS저수지 85
2) 제체 높이 15m 이상 저수지 대상 95
(1) GG저수지 95
(2) GC저수지 104
3) 제체 응답가속도 증폭 특성 고찰 113
Ⅴ. 응답가속도 증폭 간편산정식 118
1. 응답가속도 증폭 간편산정식 118
1) 응답가속도 증폭 간편산정식 산정방법 118
2) 응답가속도 증폭 간편산정식 검정 120
3) 본 연구의 활용 방안 123
Ⅵ. 결론 124
□ 참 고 문 헌 126
□ Abstract 136

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

이 논문의 연구 히스토리 (3)

초록· 키워드

목차

최근 본 자료

댓글(0)