암반 지하 3차원 시설물의 합리적 내진크레이지 슬롯 방법

지금까지 기반암 내에 건설된 구조물은 내진성이 높기 때문에 내진 크레이지 슬롯가 필요하지 않다고 생각되어 왔습니다 그러나 최근 지진으로 인해 산악터널 등 암반 내 구조물에 대한 피해가 보고되고 있으며, 원자로 안전지원시설 등 높은 수준의 안전성이 요구되는 시설은 암반 내 구조물에 높은 내진성능이 요구된다 또한, 기반암 구조물에 대한 내진크레이지 슬롯 방법은 확립되어 있지 않으며, 현재 크레이지 슬롯 방법은 모래, 점토 등 표층토에 대한 크레이지 슬롯 방법을 기반으로 하고 있습니다 이 때문에 터널과 수갱 사이의 연결부 등 복잡한 형상의 지하구조물은 큰 원주 전단력 등 암반 특유의 하중에 대처하기 위해 합리적으로 크레이지 슬롯하기 어렵고, 구조물의 대형화가 필요한 경우도 있다

이 크레이지 슬롯 방법은 FEM 분석을 사용하여 구조물의 3차원 거동과 콘크리트, 철근 등 재료의 비선형성을 고려하여 터널과 수갱 사이의 연결부와 같은 복잡한 형상의 지하 구조물의 내진 성능을 정확하게 평가하고 기반암 지하 구조물의 합리적인 크레이지 슬롯를 실현합니다

예를 들어, 기존 크레이지 슬롯 방법에서는 면내 벽이 전단력에 저항하지만, 터널 연결부와 같은 개구부로 인해 면 내 벽이 손상되면 강도를 정량적으로 평가할 수 없습니다 따라서 어떤 깊이에서도 강도를 평가할 수 있도록 두 터널의 위치 이동을 고려할 필요가 있습니다(그림 1 왼쪽) 한편, 이 크레이지 슬롯 방법을 사용하면 개구부 주변의 3차원 응력 전달 및 변형 거동을 정확하게 평가할 수 있어(그림 2), 합리적인 구조 크레이지 슬롯가 가능합니다(그림 1 오른쪽) 또한, 복잡한 3차원 형상의 파손으로 이어지는 메커니즘을 이해할 수 있으므로 적절한 제진구조 및 보강구조를 제안하는 것이 가능하다