상시미동에 의한 구조물과 지반의 고유주파수 측정

상시미동에 의한 구조물과 지반의 고유주파수 측정

2017.4.10   영신컨설턴트 ()2) 529 8803

 

설계시 구조물의 고유주기는 구조계산에 의한 고유주기 산정이 복잡하여 간편하게 계산한다. 시공된 구조물은 상시미동으로 구조물의 고유주기를 측정 할 수 있다. 구조물의 공진 주파수는 지반의 공진주파수와 달라야 하고 지반의 공진 주파수와 구조물의 공진주파수가 유사하면 구조물에 공진이 발생하여 구조물이 손상된다.

 

1. 간편 구조물 고유주기 산정

구조물의 층수가 많거나 구조가 복잡하면 주기를 계산하는데 복잡하나 일반적으로 구조물의 높이와 평균 치수로 구조물의 주기를 간략하게 계산한다.

T: 구조물의 고유주기, H: 구조물의 높이, D: 구조물의 평균치수

2. 측정위치

A(서측 당간지주), B(동측 당간지주)

C(서고도리 석불입상)

3. 결과 표

적용: Sampling rate 128Hz, 측정시간 2분

4. 분석

1. 미륵사지 서측 당간지주(A) 

서측 당간지주 주변 지반(NO. 1) 평균주파수는 3.38Hz~3.44Hz 이다.

당간지주 받침대(NO. 2)는 3.41Hz~3.44Hz 로 당간지주 주변 지반(NO. 1)과 유사한 주파수로 측정이 되어 주변 지반과 같이 거동하는 것으로 판단된다.

서측 당간지주(A) 고유주파수는 남북방향(N-S) 8.51Hz~10.84Hz이고, 동서방향(E-W) 6.81Hz~7.16Hz 로 주변 지반과 다르게 거동하는 것으로 판단된다. 

2. 미륵사지 동측 당간지주(B)

동측 당간지주 주변 지반(NO. 4) 평균주파수는 3.25Hz~4.31Hz 이다.

동측 당간지주 받침대(NO. 5)는 남북방향(N-S) 7.99Hz~8.02Hz이고, 동서방향(E-W) 7.23Hz~7.37Hz 이다.

또, 동측 당간지주(B) 고유주파수는 남북방향(N-S) 8.03Hz~9.70Hz이고, 동서방향(E-W) 7.44Hz~9.520Hz 로 당간지주 주변 지반(NO. 4)과 다르게 거동하는 것으로 판단된다.

3. 서고도리 석불입상(C)

서고도리 석불입상 주변 지반(NO. 7) 평균주파수는 4.34Hz~4.97Hz 이다.

서고도리 석불입상 정면 돌판(NO. 8) 고유주파수는 남북방향(N-S)과 동서방향(E-W)이 5.29Hz~5.29Hz 이고, 서고도리 석불입상 상부 관(NO. 9) 고유주파수는 남북방향(N-S)과 동서방향(E-W)이 5.83Hz~5.88Hz

로 서고도리 석불입상 주변 지반(NO. 7)과 다르게 거동하는 것으로 판단된다.

5. 측정 그래프

NO. 1 (서측 당간지주 주변 지반)

NO. 2 (서측 당간지주 받침대)

NO. 3 (서측 당간지주 상부(좌)) 고유주파수(NS 8.51Hz, EW 7.04Hz)

NO. 3-1 (서측 당간지주 상부(우)) 고유주파수(NS 10.84Hz, EW 6.86Hz)

NO. 4 (동측 당간지주 주변 지반)

NO. 5 (동측 당간지주 받침대) 고유주파수(NS 8.02Hz, EW 7.37Hz)

NO. 6 (동측 당간지주 상부(좌)) 고유주파수(NS 8.03Hz, EW 9.44Hz)

NO. 6-1 (동측 당간지주 상부(우)) 고유주파수(NS 8.03Hz, EW 7.44Hz)

NO. 7 (서고도리 석불입상 주변 지반)

NO. 8 (서고도리 석불입상 정면 돌판) 고유주파수(NS 5.27Hz, EW 5.27Hz)

NO. 9 (서고도리 석불입상 상부 관) 고유주파수(NS 5.88Hz, EW 5.88Hz)