지반의 동적거동 특성 평가방법

 

지반의 동적거동 특성 평가방법

1. 지반 동적거동 특성의 정의

• 지진, 발파, 기계진동 등 동적하중 작용 시 지반의 변형거동
• 지반-구조물 상호작용, 응력-변형 관계, 감쇠특성 포함
• 구조물의 안정성과 직결되는 핵심 공학적 특성

2. 지반의 동적거동 특성 평가방법

가. 실내시험

• 1g 진동대 시험: 축소모형 이용, 실제 지진조건 모사
• 원심모형 시험: 원심력으로 실제 응력상태 재현

1g 진동대시험기의 모식도

나. 현장시험

• 탄성파 시험: 지반의 동적 물성 측정
• 공진주 시험: 지반의 고유진동수 측정

다. 수치해석

• 유한요소법을 이용한 동적해석
• 지반응답해석을 통한 증폭특성 평가

3. 1g 진동대 시험의 원리

가. 구성요소

• 진동대: 동적하중 재하
• 제어시스템: 하중제어
• 유압시스템: 동력전달
• 데이터 로거: 계측자료 수집

나. 측정항목

• 가속도: 지반 증폭특성
• 간극수압: 지반 내 수압변화
• 변위: 구조물 거동특성

4. 평가를 통한 적용성

• 내진설계 기준 수립
• 지반보강공법 선정
• 구조물 기초설계 최적화
• 액상화 위험도 평가
• 사면안정성 분석

5. 실무 적용 시 한계성 및 주의사항

가. 한계성

• 축소모형 상사율 문제
• 실제 지반조건과의 차이
• 경계조건 영향

나. 주의사항

• 다양한 평가방법 상호보완적 활용
• 신뢰성 있는 입력자료 확보
• 현장조건을 고려한 보정계수 적용