Analysis on the Dynamic Behavior of Breakwater with the DCM Method Using the Shaking Table Test

진동대시험을 이용한 DCM공법에 따른 방파제의 동적거동 분석

As recently, there have been two earthquakes with a magnitude of 5.0 or greater in Korea and the number of smaller earthquakes has increased, a lot of research and interest in earthquake-resistant design are increasing. Especially, the Pohang earthquake has also raised interest in earthquake-resistant design of port facilities. In this study, experiments and analysis were conducted on the dynamic behavior of upright and inclined breakwaters during earthquakes among port structures through the 1g shaking table test. To this end, three seismic waves were applied to the model to which the similarity law (scale effect) was applied: long period (Hachinohe), short period (Ofunato) and artificial seismic waves. The acceleration and displacement of the upright and inclined breakwaters were analyzed according to whether the DCM method was reinforced during earthquakes based on the results of shaking table test. As the result, the dynamic behavior of the upright and inclined breakwater shows a tendency to suppress the amplification of acceleration as bearing capacity and rigidity increase when DCM method is reinforced.

최근 우리나라에 리히터 규모 5.0 이상의 지진발생 2건과 규모가 낮은 지진발생이 많아짐에 따라 지진피해가 늘어나면서 내진설계에 대한 많은 연구와 관심이 높아지고 있으며, 그 중 최근 발생한 포항지진으로 인해 항만시설물에 대한 내진설계에도 관심이 높아졌다. 본 연구에서는 1g 진동대시험을 통하여 항만구조물 중 직립식, 경사식 방파제에 대한 지진 시 발생하는 동적거동에 대해서 실험 및 분석을 하였다. 이를 위해 사상법칙을 적용한 모델에 장주기(Hachinohe), 단주기(Ofunato), 인공지진파 총 세가지 지진파를 적용하고, 연약지반의 DCM 공법 보강 여부를 고려하여 실험하였다. 진동대시험결과를 기초로 지진 시 DCM 공법 보강 여부에 따라 직립식과 경사식 방파제의 동적거동에 대하여 가속도 및 수평·수직 변위를 분석하였다. 검토 결과 직립식 및 경사식 방파제 동적거동은 DCM 공법 보강을 한 경우에 지지력 및 강성이 높아짐에 따라 가속도의 증폭이 억제되는 경향을 나타내었다.