계측된 지진응답비를 사용한 지반-구조물 상호작용계의 강성과 지진입력가속도의 추정

Abstract

본 논문에서는 지반-구조물 상호작용계에서 계측된 지진응답자료를 사용하여 지진입력가속도뿐만 아니라 지반-구조물 강성에 관련된 미지계수들의 추정을 효과적으로 수행할 수 있는 방법에 대해 연구하였으며, 제안된 방법의 검증은 국제공동 연구의 일환으로 최근 대만의 화련에 건설된 대형지진시험구조물에서 계측된 지진 응답을 사용하여 수행하였다. 지반-구조물 상호작용계의 동적응답해석을 위해서 구조물과 근역지반은 축대칭 유한요소로 모형화하고 원역지반은 축대칭 무한요소를 사용하였다. 미지계수 추정을 위한 목적함수는 지진입력 가속도에 관련된 정보가 배제될 수 있도록 하기 위해 구조물의 여러 지점에서 계측된 지진응답들의 주파수응답 함수비만을 사용하여 구성하였다. 이 같은 목적함수를 사용하여 각 영역의 물성값을 제약적 최속강하법을 사용하여 추정하였는데 추정된 계수들과 지진입력가속도를 사용하여 계산된 해석결과가 계측된 지진응답결과와 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.