지반의 강성변화에 따른 지반-터널 동적 상호작용 연구

Ground-Tunnel Interaction Effect Depending on the Ground Stiffness

  • 김대상 (서울대학교 지진공학연구센터 전임연구원)
  • 발행 : 2001.12.01

초록

쉴드 터널과 같이 토사 지반 혹은 연암 지역에 건설되는 원형 단면을 가진 터널은 지진 시에 지반의 전단변형의 영향을 받아 좌우교차로 경사진 타원형상의 변형을 반복한다. 본 논문에서는 이 진동모드를 이용하여 지반-터널계의 상호작용에 관하여 검토하였다. 터널주변지반은 균질한 탄성체로 가정되었고 지반-터널라이닝 경계가 완전히 부착되어 있는 경우에 대한 상호작용효과를 검토하였다. 지반의 포아송비 및 강성이 증가할수록 지반으로부터 터널라이닝에 전달되는 변형률이 증가함을 확인할 수 있었다.

Shield tunnel having circular section located in the soil or soft rock layer is liable to deform in such a way that its two diagonal diameters crossing each other expand and contract alternately during earthquakes. Based on this knowledge, the ground-tunnel interaction effect for this particular vibration mode is investigated. The ground surrounding a tunnel is assumed to be a homogeneous elastic medium. The bonded boundary condition on the ground-tunnel interface is considered. This suggests a firm bond between the ground and the tunnel lining. As Poisson's ratio and stiffness of the ground increases, the strain induced within the tunnel lining increases.

키워드

참고문헌

  1. Research report of development of isolation materials for seismic design to underground structure, No.192 Construction Ministry of Japan
  2. Tunnelling and Underground Space Technology v.15 no.4 Seismic isolation effect of a tunnel covered with coating material D.S.Kim;K.Konagai
  3. Diffaction of Elastic Waves and Dynamic Stress Concentration Pao, Y.H.;Mow, C.C.
  4. Recent Advances in Lifeline Earthquake Engineering in Japan A Study on Deformation of Tunnels during Earthquakes Tamura, C.;Kato, K.
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