Evaluation for Fundamental Periods of Domestic Rockfill Dams with Micro-earthquake Records

미소지진 계측기록을 활용한 국내 사력댐 고유주기 산정방법

The purpose of this study is to propose a method that can reliably evaluate the fundamental period of a rockfill dam using the micro-earthquake records, which were obtained at the domestic dam sites. For total 20 micro-earthquake records obtained at 7 domestic rockfill dam sites against 6 earthquake events which recently occurred, the fundamental periods of seven rockfill dams were evaluated by two kinds of methods; one is a method using acceleration amplification ratio and the other is a method using acceleration response spectrum ratio. Applicability of each method to evaluation of fundamental periods of domestic rockfill dams was examined. In the moderate seismicity region like our country, the method using acceleration response spectrum ratio, which could evaluate the fundamental period of the rockfill dam using the ratio between the response spectrum for acceleration observed at the dam crest and that observed at the dam base or abutment, proved to be reliable and was proposed in this study. From the results of analyses, it was found that the proposed method could consistently evaluate the fundamental period of the rockfill dam and the results obtained by the proposed method were very similar to the results by the existing method which was proposed from the analysis for the earthquake records observed at Japanese dam sites.

본 연구의 목적은 국내 사력댐에서 계측된 미소지진 기록(댐 정상부 계측 최대가속도 0.001g 이하)을 활용하여, 사력댐의 고유주기를 신뢰성 있게 산정할 수 있는 방법을 제시하는 데 있다. 이를 위하여, 최근 국내에서 발생한 6회의 지진에 대해 7개의 사력댐에서 계측된 총 20개의 미소지진 계측기록에 대하여, 비교적 크기가 큰 지진 계측기록(댐 정상부 계측 최대가속도 0.02g)에 대해 적용되었던 댐 저부와 정상부 가속도 증폭비에 의한 산정방법과 미소지진 기록에 직접적 적용사례는 없었던 댐 저부(기초부 또는 양안 어버트)와 정상부 가속도의 응답스펙트럼비에 의한 산정방법을 이용하여 사력댐의 고유주기를 산정해 보았다. 고유주기 산정 결과로부터, 각각의 산정방법이 미소지진 계측기록을 이용하여 국내 사력댐의 고유주기를 일관성 있게 산정할 수 있는 지 여부를 검토하였다. 본 연구에서는 국내와 같이 중약진 지역에서 미소지진 계측기록을 활용하여 사력댐의 고유주기를 산정하고자 하는 경우에는, 댐 저부와 정상부 가속도의 응답스펙트럼비를 이용한 방법이 가장 합리적인 방법인 것으로 판단되었다. 이러한 방법은 각각의 지진계측 기록에 대해 일관성 있게 사력댐의 고유주기를 산정함을 확인하였다. 또한, 산정된 결과를 기존의 일본 사력댐들에서 계측된 기록을 활용하여 산정한 일본 사력댐의 고유주기 산정결과와 비교한 결과, 매우 유사한 결과를 보임을 확인하였다.