Seismic Vulnerabilities of a Multi-Span Continuous Bridge Considering the Nonlinearity of the Soil

Seismic performances of existing structures should be assessed with more accuracy for cost-effective retrofits. Existing bridges are assessed by the current guidelines in which a simple method has been adapted considering the technical level of engineers of the historical time of construction. Recently many probabilistic approaches have been performed to reflect the uncertainties of seismic input motions. Structures are modeled frequently with the neglection of soil foundations or modeled occasionally with elastic soil spring elements to consider the effect of the soil on the structural response. However, soil also shows nonlinearity under seismic events, so this characteristic should be reflected in order to obtain a more accurate assessment. In this study, a 6-span continuous bridge has been analyzed under various seismic events, in which the soil was represented by equivalent linear spring elements having different properties according to the intensities of the input motions experienced. The seismic vulnerabilities with respect to the failure of piers and the dropping of the super-structure were evaluated on the basis of the analysis results.

지반 비선형성을 고려한 다경간 연속교의 지진취약도

기존 구조물의 내진보강을 경제적으로 수행 위해서는 내진성능을 보다 정확하게 평가하는 것이 필요하다. 우리나라 도로교의 내진성능은 "기존교량의 내진성 평가 요령"에 의해 평가되고 있으며, 이는 이를 활용할 당시 기술자의 기술수준을 고려하여 비교적 간단한 방법이 채택되었다. 최근에는 입력지진의 불확실성을 고려하여 내진성능을 확률적으로 평가하는 연구가 많이 수행되고 있다. 일반적으로 구조물은 지반의 영향을 무시하고 모델화되거나 때로는 지반을 탄성스프링으로 모델화하여 응답에 대한 지반의 영향을 고려하고 있다. 그러나 지반도 지진시 비선형특성을 나타내므로 교량의 응답특성을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 이를 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 지진세기에 따른 지반의 비선형성을 등가의 선형스프링으로 모델화하여 6경간연속교를 대상으로 하여 지진해석을 수행하였으며, 교각의 파괴 및 낙교에 대한 지진취약도의 특성변화를 확률적으로 평가하였다.