Abstract
We have carried out a nondestructive close examination for the purpose of the structural safety diagnosis of the Three-Story Pagoda(Seokga Pagoda) in Bulkuk temple in the city of Kyungju, Kyungbuk, Korea. Ultrasonic wave velocities were measured at 456 points of the pagoda comprising 44 blocks to estimate the mechanical properties of rock blocks constituting the pagoda. The measured velocities have the range of 1217 to 4403 m/sec with the average of 3227 m/sec. The empirical relationship between the ultrasonic velocity and the uniaxial compressive strength yielded the estimation of strength of each block, ranging from 134 to 844 kg/cm^2 and averaging 463 kg/cm^2. With an assumption that the strength of each block is described as a random variables having a normal distribution, we calculated the probability of failure of rock blocks of the pagoda. Our investigation revealed that the probability of the structural failure due to the weight of higher blocks is very low. However, the probability of partial failure around contact area is substantial, which is consistent with the appearance that edges and the corners of some blocks were broken off. The platform under the body of the pagoda appeared to be structurally weak as the probability of tensile failure of the lower platform is up to 18%, and diagonal fractures are shown where the probability of failure is high.
경상북도 경주시 불국사 삼층석탑(석가탑)의 구조 안전 진단을 목적으로 탑의 각 부재에 대한 비파괴 정밀 조사가 실시되었다. 암석의 역학적 성질을 추정하기 위하여 전체 44개 부재의 456개 지점에서 초음파 속도를 측정하였다. 측정된 속도의 범위는 1217～4403 m/sec의 분포를 가지며 평균 속도는 3227 m/sec이다. 각 부재의 일축 압축강도가 초음파 속도와의 관계를 나타내는 경험식을 이용하여 구하여 졌으며 범위는 134～844 kg/cm^2이고 전체 평균치는 463 kg/cm^2이다. 암석의 파괴강도가 각 부재에서 정상분포를 보인다고 가정하고 석가탑의 각 부재에 대하여 파괴확률을 구하였다. 각 부재가 상위 하중에 의해 전단 파괴가 일어날 확률을 지극히 미약하지만 부재 사이의 접촉면적이 적어 부분파괴의 가능성이 있으며 실제적으로도 접촉면 부근의 모서리 부근에서 부분파괴가 발생하였다. 본 탑의 기단부는 구조적으로 가장 취약하며 하대갑석의 인장 파괴확률은 6～18%로 나타나며 대부분의 부재에서 대각선 방향으로 한 개 이상의 인장 파괴면이 관찰된다.