지진보호장치 교량의 지진 해석기법에 따른 지진거동 특성

Abstract

지진보호장치 교량의 지진 해석기법에 따른 지진 거동 특성 울산대학교 대학원 건설환경공학과 강 태 훈 최근 전 세계적으로 대규모 지진이 발생하여 인적, 물적인 피해가 심각해지고 있다. 또한, 국내에서는 2016년부터 규모 3.0 이상의 지진 횟수가 급격히 증가하고 있다. 이러한 상황에 서 재해 시 인적, 물적 자원을 수송하는 교량과 같은 국가적 주요 구조물의 내진성능 확보 가 필요하다. 신설 교량 경우 지진·화산재해대책법에 의거하여 1992년부터 내진설계를 실시 하고 있지만 내진설계가 되어있지 않은 기존 교량은 내진성능평가를 수행하여 내진성능을 확인한 후 필요 시 내진보강설계와 내진보강공사를 하여 내진성능을 확보해야 한다. 기존 구조물(교량)에 대한 내진성능평가를 할 때에는 가장 보수적인 해석방법이라고 평가받는 일 반적인 응답이력해석을 사용하지만 신설 구조물(교량)을 내진 설계할 때에는 지반과 구조물 의 상호작용을 고려한 부지특성 응답이력해석을 사용하기도 한다. 본 연구에서는 많은 내진보강 방안 중 지진보호장치를 설치한 보강방안으로 전단키 및 댐 퍼를 설치한 교량에 대해 각각 일반 응답이력해석, 부지특성 응답이력해석, 부지특성 다지 점가진해석 3가지 기법에 따른 지진거동특성을 분석한다. 전단키는 상부구조의 온도변화에 따른 변위를 수용하기 위하여 적정한 갭(gap)을 두고 가동단 교각에 설치하여 고정단 교각 에 집중되는 지진력을 가동단 교각으로 분산하는 장치이며 지진해석 시에는 갭에 따른 비선 형 지진해석이 필요하다. 댐퍼도 마찬가지로 가동단 교각에 설치하여 고정단 교각에 집중되 는 가동단 교각으로 지진력을 분산하고, 또한 댐퍼의 감쇠에 의한 지진력 감소도 함께 도모 하는 장치이다. 댐퍼의 감쇠효과는 상부구조의 응답속도에 의존하므로 전단키와 마찬가지로 비선형 이력해석이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 지진보호장치(전단키, 댐퍼)가 설치된 교량을 현재 내진성능평가 시 사용하는 일반적인 응답이력해석을 포함하여, 부지특성 응답이력해석, 부지특성 다지점가진 응답이력해석까지 총 3가지 지진해석기법으로 해석 후 교량의 지진거동특성을 분석하였다.