이 논문에서는 연약지반에 세워진 건축물의 지진해석을 위해서 기준의 지반증폭계수에 대한 기초묻힘으로 인한 저감계수를 산정하는 연구를 비선형 의사 3D 지진해석이 가능한 P3DASS 유한요소 프로그램으로 수행하였다. 지반은 30m 두께로 균질하고 탄성과 점성이 있는 등방성 연약한 지반으로 암반 위에 놓인 것으로 가정하였고, 기초는 반경이 10-70m인 등가원형 강체기초로 기초묻힘은 0, 10, 20, 30m인 경우를 고려하였다. 지진해석은 노두에서 실측한 7개 지진기록의 유효지진가속도를 0.1g로 조정한 후 연약지반 밑 암반에서 지진기록을 생성하여 수행하였다. 연구에 의하면 매우 연약한 지반에 소형기초가 깊게 묻힌 경우 외에는 지반증폭계수가 점진적으로 감소하고 기초크기에 따른 편차도 크지 않은 것으로 평가되어 기초반경 별로 구한 저감계수에 대한 평균에 표준편차를 더한 저감계수를 기초묻힘에 따른 표준저감계수로 산정하였다. 지반증폭계수에 대한 표준저감계수를 실용화와 KBC 등의 기준을 위해 지반의 평균전단파속도와 지반종류에 따라 제안하였다.

In this study, the reduction factor of the code-defined site coefficient due to the embedment of a foundation was estimated for the seismic analysis of a building built on a soft soil site. This was done by utilizing the in-house finite element software P3DASS, which has the capability of pseudo 3D seismic analysis with nonlinear soil layers. A 30m thick soft soil site laid on the rock was assumed to be homogeneous, elastic, viscous and isotropic, and equivalent circular rigid foundations with radii of 10-70m were considered to be embedded at 0, 10, 20 and 30m in the soil layer. Seismic analyses were performed with 7 bedrock earthquake records deconvoluted from the outcrop records of which the effective ground acceleration was scaled to 0.1g. The study results showed that the site coefficients are gradually reduced except in the case of a small foundation embedded deeply in the weak soil layer, and it was estimated that the deviation of the site coefficients due to the foundation size was not significant. The standard reduction factor due to the foundation embedment were calculated adding the standard deviation to the average of 5 reduction factors calculated for 5 different foundation radii. Standard reduction factors for the site amplification factor were proposed for the practical amplification and the codes of KBC, etc., in accordance with the average shear wave velocity of the site, and the site class.

• 김용석