항만 구조물의 내진성능 향상을 위한 배면 지반의 보강방안에 관한 연구
The Study on Improvement Methods for The Seismic Performance of Port Structures
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초록
본 연구에서는 저유동성 몰탈 채움을 통한 기존 항만 구조물의 내진성능 향상을 위해 시공 위치에 따라 4가지(자중증가, 활동력 감소 등) 보강방안을 제시하였으며, 이론적 방법 및 수치해석적 방법으로 보강 시 효과(안정성, 시공성, 경제성)를 분석하여최적 방안을 제시하였다. 본 연구 결과 인공지진파를 적용한 동적 시간이력해석을 수행한 결과 보강 후 수평변위는 보강전 수평변위에 비해 감소하였으나 보강 방안별 지진시 변위 억제 효과는 큰 차이가 없는 것으로 평가되었다. 강도감소법과한계평형해석법을 적용하여 원호활동 파괴특성을 검토한 결과 수동말뚝 형태의 개량 방안이 다른 보강방법에 비해 안전성이높은 것으로 평가되었다. 이는 보강체로 인해 활동 파괴면의 전단강도가 증가하였기 때문이다. 또한, 시공성 및 경제성을분석한 결과 토압 저감형태(Type 02)와 수동말뚝 형태(Type 03)가 우수한 것으로 나타났다. 다만, 수동말뚝 형태의 경우, 설계법 적용 사례가 미미하고, 지반 조건에 따라 시공이 불가하거나 경제성이 급격히 저감되는 등 여러 가지 제약조건을가지고 있어 적용시 주의가 요구된다.
Abstract
In this study, the four types of improvement methods (increase self weight and reducing sliding force etc.) were proposed depending on install location with compaction grouting to improve seismic performance of existing port structure and optimal methods by analyzing the effects of improvement (stability, constructability and economy) by theoretical and numerical methods. From the dynamic time history analysis for artificial seismic waves, the results indicated that the horizontal displacement after improvement decreased compared to before improvement, however the displacement reduction effect among improvement methods was not significantly different. Slope stability based on the strength reduction method and the limit equilibrium analysis method, it is confirmed that the passive pile method is more safe than other methods. It is due to the shear strength at the failure surface is increased. In addition, the analysis of constructability and economy showed that the reduction of earth pressure method (type 02) and the passive pile method (type 03) are excellent. However, in the case of the passive pile method is concerned that there is a shortage of design cases and the efficiency can be reduced depend on various constraints such as ground conditions.
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