The Analytical Study on Seismic Performance Evaluation for Reinforcd Columns of Underground Tunnel

Kim, Jinsup; Kwon, Minho; Jung, Wooyoung; Kim, Kihong

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2012;12(4):9-16.
Published online August 31, 2012.

지하터널의 기둥보강에 따른 내진성능평가에 대한 해석적 연구

김진섭, 권민호, 정우영, 김기홍

The Analytical Study on Seismic Performance Evaluation for Reinforcd Columns of Underground Tunnel

Jinsup Kim, Minho Kwon, Wooyoung Jung, Kihong Kim

Abstract

Due to the recent earthquakes, more interests have been focused on the retrofitting of existing structures. Especially, FRP composite material is actively used in the seismic resting design. Usually the destruction and damage of the under ground tunnel causes much impact to the social system since it contains a lot of life lines including subway, power and water lines, and so on. However, the retrofitting is more difficult due to the spacial limitation. The numerical simulation of underground tunnel using FE analysis can provide some guideline for the retrofitting rather than the experimental approach which is not simple and very expensive. In this study, the underground tunnel is evaluated through the nonlinear push over analysis and nonlinear dynamic analysis with modeling of soild as infinite elements.

Key Words: Hyper-glass; FRP; Seismic retrofitted; Underground tunnel; Push over analysis(NSA); Dynamic analysis; Nonlinear

요지

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 내진성능 향상을 목적으로 FRP 복합재료의 사용하는 등의 내진보강재의 개발이 활발히 연구되고 있다. 많은 사람들이 편리하게 사용하는 지하터널의 경우 공간적 특성상 파괴 및 손상발생시 많은 인적 물적 피해를 발생시킨다. 시설물의 공간적 특성은 보수 및 보강에 대한 많은 한계를 발생시키고 있다. 실험을 통한 방법은 현실을 충분히 재현하기 어려운 단점이 있지만, 해석적 평가는 실험적 평가와 비교하여 많은 이점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고성능 유리섬유 복합재료로 보강된 지하 터널의 내진성능을 비선형 등가정적해석으로 평가하였으며, 비선형 동적해석을 통하여 실제 지진발생시의 내진성능을 간접적으로 평가하였다.

핵심용어: 고성능 유리섬유; 섬유강화플라스틱; 내진보강; 지하터널; 동적해석; Push over 해석; 비선형