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일반 사항

1. 교량의 지진해석은 교량의 지진거동 특성, 교량의 중요도, 교량과 지반의 상호 작용 등 종합적으로 검토하여 적합한 지진해석법을 선정한다.

2. 일반 교량의 지진해석은 다중모드스펙트럼해석법을 기본으로 하며, 1차 진동모드가 탁월할 경우에는 단일모드스펙트럼해석법을 사용할 수 있다.

3. 스펙트럼해석은 수직지반 운동을 포함한 수평 2축에 대하여 독립적으로 해석하고, 수평 2축은 교량의 교축방향과 교축직각방향으로 하는 것이 일반적이지만 평가자의 판단 하에 가장 불리한 축을 선정하여야 한다.

4. 수직방향의 지반운동이 교량 지진거동에 미치는 영향이 크지 않다고 판단되는 경우 이를 생략할 수 있다.

5. 지진해석 시 입력지반운동의 영향은 교량의 모든 고정지점(교각 및 교대)에서의 각각의 입력지반운동의 영향이 고려되도록 적용하거나 또는 교량의 지진응답이 보수적으로 산정되도록 적용한다.

6. 단경간교 및 지진구역 Ⅱ에 위치하는 내진Ⅱ등급 교량은 등가정적해석법을 사용할 수 있다. 다만 받침이 탄성받침인 경우 스펙트럼해석을 적용한다.

7. 상세해석이 필요한 교량에 대해서는 발주자가 인정한 검증된 정밀해석법(응답이력해석법 등)을 사용하여 해석을 수행할 수 있다. 다만, 정밀해석법을 사용하는 경우에는 전문성을 갖춘 제3자의 검토를 받는 것을 권장한다.

8. 라멘교 및 박스교와 같이 측벽의 배면토가 교량의 진동특성에 영향을 주는 경우에는 이 효과를 반영하여 모델화하여야 한다.


해설

일반 사항

1. 지진해석방법은 선형정적해석, 선형동적해석, 비선형정적해석, 비선형동적해석이 있으며, 지하구조물에 적용 가능한 응답변위법과 같이 특화된 해석법이 있다. 내진설계 및 내진성능평가에서 가장 많이 적용하는 해석법은 선형동적해석법으로 분류할 수 있는 모드해석(스펙트럼해석)법이다. 시설물이 간단하다면 선형정적해석법인 진도법 또는 수정진도법 등을 사용할 수 있다. 보다 경제적인 평가를 위해서는 지반 및 재료의 비선형특성, 시스템의 비선형특성 등을 반영할 수 있는 비선형해석법을 사용할 수 있으며 재료의 역학모델, 해석모델화 등에 불확실성이 크기 때문에 보수적으로 사용하여야 한다.

4. 실제 지진 시 지반운동은 3축방향으로 발생한다. 따라서, 3축 지반운동에 대한 교량의 지진응답을 얻는 것이 기본이지만 일반적인 교량의 경우 수직지반운동이 교량의 구성요소의 내진성능에 미치는 영향이 크지 않아 일반적으로 수직지반운동을 고려하지 않는다. 그러나, 내진설계 시 수직운동의 영향이 고려되었거나, 경간장이 매우 커서 교량받침에 부반력이 발생될 것으로 예상되는 경우, 상부구조가 연직하중에 취약한 경우, 곡선교 또는 케이블지지 교량과 같이 교량 구성요소의 지진응답에 수직지반운동의 영향을 고려하는 것이 적절하다고 판단되면 수직지반운동을 포함하여 해석한다.

5. 지진 시 교량의 지진거동은 교량의 각 고정지점의 입력지반운동의 특성에 따라 다르다. 만약 고정지점이 하나이거나 모든 고정지점의 지반종류가 동일하다면 하나의 입력지반운동으로 할 수 있다. 그러나 각 고정지점에서의 지반종류가 상이한 경우 교량의 지진거동은 각기 다른 입력지반운동에 영향을 받으므로 이를 고려하여야 한다. 이러한 복수의 입력지반운동의 영향은 지진해석 시 복수의 입력지반운동을 동시에 고려(입력)하거나 또는 각 입력지반운동의 영향을 적정한 비율(일반적으로 수직하중에 대한 각 고정지점의 반력비)로 반영할 수도 있다. 또는 보수적으로 입력지반운동 중 교량의 지진거동에 가장 크게 영향을 주는 입력지반운동을 선택할 수도 있다. 다만 이 경우 교량 구성요소의 내진성능이 조금 부족한 경우에는 전자의 방법을 고려하는 것이 합리적이다.

6. 단경간교 및 지진구역 Ⅱ에 위치하는 내진Ⅱ등급 교량의 경우, 강재받침과 같이 강성이 매우 큰 받침을 갖는 경우 등가정적해석법을 사용할 수 있다. 다만 받침이 탄성받침과 같이 매우 유연한 강성을 갖는 경우에는 교량의 진동특성이 받침의 유연한 강성에 의해 지배되므로 진동특성(진동주기)을 고려할 필요가 있다.