문의에 감사 드립니다.

단일코사인과 이중코사인은 지진 시 지중 지반의 변위를 근사적으로 나타내는 방법입니다.

지반의 상대변위는 지층의 강성(즉, 전단파 속도)에 반비례합니다.

따라서 지중구조물에 접하는 지반의 강성이 큰 변화가 있을 경우, 지반의 상대변위도 큰 변화가 발생하고, 

이에 따라 단일코사인보다는 이중코사인을 사용하여 조금 더 실제 지반 변위와 유사하게 근사합니다.

 

전단파 속도가 760m/sec이상인 기반암의 상대변위는 없다고 가정하므로, 강성이 큰 것을 기준점으로 잡고 

상부 지층의 상대변위를 근사할 수 있습니다.

 

기준점은 강성이 큰 연암을 코사인법의 상대변위가 영(0)인 것으로 삼는 것이 바람직하지만,

구조물의 상대변위에 영향을 주는 지칭이 중요하므로,

구조물과 인접한 지층에서의 강성 변화(즉, 전단파 속도)를 확인하여 

"엔지니어"가 판단하여

단일/이중 코사인으로 근사하게 나타낼 수 있도록 

지층 경계구분을 하여야 합니다. 

 

만약 제가 이중코사인 방법을 사용한다면

지반주상도와 전단파속도 변화를 그래프로 나타낸 후

(지층 경계부를 고려한) 이중코사인으로 형태를 근사할 수 있는지 여부를 먼저 결정할 것 같습니다.

 

답변이 애매모호한데, 

중요한 것은 코사인 방법은 정해가 아닌 근사법이므로, 

엔지니어가 스스로의 논리를 갖고 진행하시면 좋을 것 같습니다.

 

================== 원본글 내용 ==================

 

 

 

안녕하십니까 실무에서 설계를 하고 있는 서해근이라고 합니다.

 

 

응답변위법에서 지중변위를 산정하는 방법에서 기존시설물(공동구)내진성능 평가요령에선 기반면 위의 지층내부에 풍화암 또는 연암이 출현하여 표층지반에 전단파속도가 2개의 층으로 확연한 구분이 생기는 경우 이중코사인을 적용한다 라고 설명하고 있습니다.

김두기교수님의 유튜브 구조동역학 06장 09절 지중구조물의 지진해석 3of6에서 이중코사인을 설명하실때에도 풍화암과 연암에 대한 내용이 동시에 있으면서 연암층을 기준으로 설명을 해주시고 계시고요

해당 부분에서 궁금한점은 2개의 층으로 확연한 구분이라는 점입니다.

지반조사에서 시추공 탄성파조사시 풍화토와 풍화암 연암은 각 토층별로 평균 전단파 속도는 확연히 증가하게 됩니다.

이때 풍화토에서 풍화암은 m별 전단파속도는 선형으로 증가하며 풍화암과 연암층의 경계부 및 연암층 이후 전단파속도가 크게 증가하는 경향을 보이는 것으로 알고있습니다.

조사의 평균치를 기준으로 구분한다면 풍화암 상단을 기준으로 토층구분을 하는것도 방법으로 보이며 그래프로 보게되면 연암 상층을 기준으로 보는것이 맞아 보여 불분명한 부분이 있습니다.

이러한 부분에 대해 이중코사인의 2개층을 분할하는 과정에서 생각하시는 고견이 있으시다면 답변해주시면 감사하겠습니다.

 

- 질의사항 한줄정리 - 

이중코사인 지층 분할시 풍화암층 or 연암층 적용 및 적용에 대한 방향성