유한요소와 무한요소를 사용한 2차원 지반-구조물계의 시간영역에서의 지진응답해석법

Abstract

본 연구에서는 지하철구조물, 터널구조물 및 제방 등과 같은 2차원 지반-구조물계의 지진응답해석을 위한 시간영역에서의 지진해석법을 제시하였다. 제시한 방법에서는 구조물과 구조물 주변의 근역지반은 평명내변형 유한요소를 사용하여 모형화하였고, 원역지반은 해석적 주파수종속 동적무한요소를 사용하여 모형화하였다. 지진입력으로는 입력지진파를 수직으로 입사하는 P-파와 SV-파로 가정하여 자유장응답을 구한 후에, 무한요소와 외부고정경계법을 사용하여 주파수영역에서의 등가지진하중을 산정하였다. 주파수영역에서 구한 하중을 inverse Fourier변환을 사용하여 시간영영으로 변환하여, 시간영역에서의 지진응답해석을 위한 입력지진하중으로 사용하였다. 제시한 해석법을 검증하기 위해 충상자유장지반에서의 지진응답을 기존의 주파수영역에서의 자유장해석에 의한 결과와 비교하여 검증하였다.