숭례문 사례를 통한 육축 문화재의 구조특성 연구

A Study on Structural Characteristics of Stone Masonry Wall Structure

우리나라의 석조문화재을 모델링할 때 불연속면을 갖는 구조재의 강성을 어떻게 규명하느냐가 매우 중요하지만 원형보존을 해야 하는 문화재의 특성상 이를 파악하기란 매우 곤란하다. 이를 위해 본 연구에서는 비파괴조사를 이용하여 고유진동수를 측정한 후, 시행착오법을 이용하여 측정된 고유진동수와 컴퓨터 모델링 해석을 통해 고유진동수를 비교함으로써 불연속면의 강성, 구조재의 탄성계수 등 숭례문 육축 구조를 이루는 재료의 구조적 물성을 추정하였다. 이를 통해 육축 문화재에 대한 컴퓨터 모델링 기법을 제시하고 육축구조물의 안전성에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 연구결과 적심석의 강성이 육축구조물의 안전성에 가장 큰 영향을 미지는 젓으로 분석되었다.

It is hard to predict the mechanical characteristics of discontinuous stone masonry structures with the use of by the static analysis method, because of irregularity of face stones and also due to randomness of backfill materials. Inversely, one can estimate the mechanical characteristics by comparing the natural frequencies between measured from the field tests and computed from the analytical models. The aim of this paper is to investigate the effectiveness and confidence of the computational modeling method of ancient stone arch bridges in Korea and to find the factors influencing their dynamic characteristics. The results revealed that the rigidity of spandrel walls and backfill materials are the most important factors influencing the natural frequencies of stone arch bridges, which are the critical for the stability of the stone arch structure.