지진에 대한 지반-구조물 상호작용의 확률론적 연구

A Probabilistic Analysis of Soil- Structure Interaction Subjected to Seismic Loading

지반-구조물의 동적 상호작용 해석에 있어서, 흙의 특성치들 뿐만 아니라 입력지진 자체도 무척 Random하다. 본 논문에서는 이 Randomness를 고려하기 위하여 확률론적 방법을 적용하여 상호작용 해석에 미치는 영향을 연구하였다. 이 확률론적 적용을 위해 Elastic Half Space 이론에 의해 얻어진 Complex Response 방법, Random Vibration Theory와 Rosenblueth의 Two Point Estimate 방법을 사용하여 해석을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 흙의 동적 특성치 뿐만 아니라 Kanai-Tajimi에 의하여 제안된 입력지진의 PSD Function 의 불확정성도 상당히 큼을 알 수 있었다. 이때의 Parameter의 변동계수는 0.4에서 0.6의 범위를 갖는다. 2) 흙의 동적 특성치의 불확정성의 영향이 입력지진의 그것보다는 구조물에 미치는 영향이 큼 을 알 수 있었다. 3) 입력지진과 흙의 동적 특성치 사이의 상관계수에 의한 영향은 무척 작음을 알 수 있었다.

In the seismic analysis of structures, where the dynamic soil-structure interaction (DSSI) is considred, earthquake input motions as well as dynamic soil properties are random in nature. To take into account the random nature of both the input motions and the dynamic soil properties systematically, a probabilistic analysis of the DSSI subjected to seismic loading is proposed in this paper, The complex response method formulized by the elastic half space theory, the random vibration theory, and the Rosenblueth's two-point estimate method are combined for the proposed probabilistic analysis. The conclusions drawn from this study are as follows ' 1) The uncertainty bands of the earthquake input motions proposed by Kanai-Tajimi as well as those of the dynamic properties are large the coefecients of variation of those parameters tinge from 0.4 to 0.6. 2) The uncertainties of the dynamic soil properties are more sensitive to the structural responses than those of the input motion parameters. 3) The effect of correlations between the input motion parameters and the dynamic soil properties is negligible.