Abstract
Site response analyses were performed based on equivalent linear technique using the local geologic and dynamic site characteristics, which include soil profiles, shear wave velocity profiles and depth to bedrock for 125 sites collected in Korean Peninsula. From the results of site response analyses, 2-parameters site classification system based on the combination of mean shear wave velocity of soil and depth to bedrock was newly recommended for regions of shallow bedrock depth in Korea. First, as the borders of bedrock depth (H) for site classification were determined as 10m and 20m, the soil sites were divided into 3 classes as $H_1$, $H_2$ and $H_3$ sites. And then, the 3 site classes were subdivided into 7 classes based on the mean shear wave velocity of soil ($V_{s,soil}$). The feasibility of new site classification system was verified and the representative site coefficients ($F_a$ and $F_v$) and design response spectrum were suggested by analyzing uniform trend and dispersion of site coefficients for each site class. The suggested site coefficients and the regression curves present the nonlinear characteristics of soils according to the change of rock outcrop acceleration with uniform trend effectively. From the comparison between the mean values of response spectrum which was acquired from the site response analysis and the suggested design response spectrum, there was a little difference in some of site classes and it was verified to adjust the integration interval to make it more suitable for the site condition in Korea.
본 논문에서는 국내 125개 지반에 대한 지층 구성, 전단파속도 주상도, 기반암 깊이 등을 기존 자료의 수집 및 부분 시험 수행을 통해 확보하여 지진응답해석을 수행하였고, 이를 바탕으로 기반암이 얕아 대부분의 지반조사가 기반암까지 이루어지는 국내 지반조건에 적합하도록 기반암 깊이와 토층 평균 전단파속도를 동시에 고려하는 2-매개변수 지반분류 방법을 새롭게 제안하였다. 우선, 기반암 깊이(H)에 대해 10m와 20m를 경계 값으로 설정하여 $H_1$ 지반(H<10m), $H_2$ 지반($10m{\leq}H<20m$) 그리고 $H_3$ 지반($H{\geq}20m$)으로 분류하고 이후, 토층 평균 전단파속도($V_{s,soil}$)를 추가 변수로 하여 총 7개의 지반그룹으로 세분화 하였다. 또한 각 지반그룹에 대하여, 지진응답해석 결과로부터 획득한 지반 증폭계수의 경향성과 그 분산정도를 분석하여 새로운 지반분류 방법의 타당성을 입증하고, 각 지반그룹별 대표 지반 증폭계수 및 설계응답스펙트럼도 함께 제안하였다. 제안된 지반 증폭계수와 이를 대표하는 추세선은 암반노두 가속도의 변화에 따른 지반의 비선형성을 일정한 경향성과 함께 효율적으로 표현하고 있다. 또한 지진응답해석으로부터 획득한 스펙트럴 가속도의 평균값과 제안된 설계응답스펙트럼을 비교한 결과, 일부 지반그룹에서 차이가 발생하였고, 추후 지반 증폭계수 계산을 위한 적분구간을 국내 지반조건에 적합하도록 개선할 필요가 있음을 확인하였다.
