R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201414CHUD-C063737-03 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 기존시설물의 내진성능향상을 위한 구조물의 위험도 및 상태 평가 기법 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2012-11-19 ~ 2015-11-18 | |||||
| 연구책임자 | 이중환 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
8명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 193,000,000 원 기업 : 131,000,000 원 계 : 324,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 518,000,000 원 기업 : 346,000,000 원 계 : 864,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | (주) 건우코퍼레이션 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
최근 일본 동북부, 아이티, 칠레, 중국 등 전 세계적으로 대규모 지진으로 인한 인명 및 재산피해 발생이 증가하고 있다. 매년 평균적으로 규모 8.0이상은 1회 정도 발생되며, 규모 7.0 ~ 7.9는 17회, 규모 6.0 ~ 6.9는 134회, 규모 5.0 ~ 5.9는 1,319회, 규모 4.0 ~ 4.9는 13,000회, 규모 3.0 ~ 3.9 의 지진은 130,000회 정도 발생되고 있다. 최근 10년간 전 세계적으로 연간 지진발생 횟수가 약간 많고 적음의 차이는 있으나, 지진발생 추이에는 큰 변화가 없다. 우리나라도 과학적 지진관측을 시작한 1978년 이후 지진발생이 증가 추세에 있으며, 역사지진 기록 및 전문가 견해는 우리나라도 지진의 안전지대가 아니며 지진에 대한 대비가 필요하다고 지적하고 있다. 지진 발생시 피해의 대부분은 건물 등 시설물의 붕괴로 발생되는데, 특히, 2010년에 발생한 아이티 및 칠레, 2011년 발생한 일본 동북부의 지진피해 사례는 시설물 내진의 중요성을 잘 대비시켜주는 사례이다. 이에 우리나라의 경우 국민의 생명과 재산을 보호하고 피해를 최소화하기 위해 시설물의 내진설계를 위한 법적 근거를 마련하여 왔으며, 지진재해대책법에 내진설계기준이 제정되기 전에 설치되거나 내진설계기준이 강화된 건축물, 원자력발전소, 병원, 소방서, 학교 등 기존 건축물의 내진보강 기본계획을 5년마다 수립하도록 의무화하고 있다. 그러나 내진성능은 시설물의 종류 및 중요도와 시설물이 위치하는 주변의 지반조건과 지진위험도 등을 고려하여 설정되어야 한다. 즉, 시설물을 구성하는 구조물은 용도에 따라서 다양한 종류로 구분되어야 하고, 구조물의 종류에 따라 내진성능을 설정하는 방법이 달라져야 한다. 동일한 지진구역에 위치한 구조물이라도 국지적인 토질조건, 지진조건, 지표 및 지하 지형에 의해 지반운동수준이 달라질 수 있고, 구조물의 특성에 따라 지진에 의한 파괴규모 및 인명피해가 달라 질 수 있다. 현재 기존의 건축물에 대한 내진성능평가는 단순히 설계조건 상에서의 해석적 기법에 의한 연성도 및 강도에 대한 검토를 통해 이루어지고 있다. 이러한 내진성능평가는 신설 구조물에서는 해석 및 검토결과가 실제 구조물의 성능 및 거동이 유사할 수 있지만 시공 후 사용연수가 오래된 건물이나 부분적 손상이나 부식 및 내구력저하가 발생된 부재가 있는 구조물은 해석결과와 실제거동이 상이하게 될 수 있다. 또한 기존 건축물의 내진성능을 확보하기 위한 보강방안은 막대한 공사비의 지출을 초래하기 때문에 현재의 내진성능 보강방안은 최소의 내진성능 확보차원으로 접근하고 있는 실정이다. 신설 구조물이라 하더라도 구조물 자체의 성능평가에만 국한되기 때문에 사용목적 및 기하형상, 내부설비 및 배관 등을 고려한 내진설계가 이루어지고 있다고는 볼 수 없다. 이러한 문제점을 개선하여 건축물 내진성능평가를 통한 신설 구조물의 합리적인 내진설계와 기존 시설물의 보강을 통해 수많은 인명과 재산을 보호하기 위해서는 보다 실질적이고 효과적인 평가방안이 필요하다. [최종목표] 본 연구개발과제에서는 위험도평가 및 상태평가를 기반으로 한 내진성능평가 방안을 수립하고 지진 시 인명과 재산의 보호에 문제가 없는 동시에 경제적인 설계 및 내진보강방안이 될 수 있는 합리적인 평가기법을 개발하고자 한다. 이러한 연구를 통하여 체계적인 평가방법과 데이터 축적 및 분석이 이루어지고 제안하는 평가기법을 기반으로 한 새로운 패러다임의 합리적인 내진성능평가기법의 실용화가 실현되며 이는 사회기반 시설물을 포함한 국민이 이용하는 대다수의 시설물에 대해 내진에 대한 안전과 지속적인 관리가 가능하여 안정적인 국가성장 동력에 밑거름을 제공 할 수 있다. [연구내용 및 범위] * 위험도평가 - 위험성평가 모델 도입 : AHP기법을 통한 정성적 평가, 위험도의 정량적/확률적 평가 - 시설물별 위험요소 규명 및 위험도 평가 - 시설물의 사용목적, 성능요구 등을 고려한 위험지수/등급 산정 * 상태평가 - 건축구조 형식별 노후손상도 및 건전성 평가 - 건축물 내부 설비, 관로, 주요장비 보호시설에 대한 손상 평가 - 노후손상, 보수보강 자료조사 및 DB화 - 손상 및 노후 정도에 따른 붕괴(파손)유발부재 파악 * 내진성능평가 - 지진시 구조물/시설물의 실제거동 분석 - 위험지수 및 중요도에 따른 내진성능 등급화 - 노후손상도 및 기존 구조물의 내하력을 고려한 실질적 내진성능평가 - 과다/과소의 내진보강 배제 ? 실질적 평가 유도 - 위험도 및 상태평가를 고려한 최적의 내진성능평가 * 평가기법 별 알고리즘 및 I/O을 연계한 통합형 내진성능평가 모듈 개발 - 서브 평가기법별 세부 알고리즘/서브루틴 개발 및 통합운영시스템 개발 - 사용자 I/O 인터페이스 및 평가결과물 출력 모듈 개발 - 입력데이터 및 평가결과 DB구축 및 TYPE별 모듈화 구축 |
|||||
| 색인어 | 한글 | 내진 | 보수보강 | |||
| 영문 | semic | |||||
| 최종보고서 | 01_연구과제보고서(0211).pdf | |||||