지진 취약 지역에서 문화적 의미가 큰 건축물을 보존하기 위해서는 해당 역사적 건축물이 실제 동적 지진 하중에 어떻게 반응하는지에 대한 심층적인 통찰력이 필요합니다. 마리아노 갈베스 대학교에서 다양한 과테말라 건축 유산의 복원력을 향상시키는 데 필요한 실험 데이터를 얻기 위해 어떻게 MTS 지진 시뮬레이션 기술을 사용했는지 알아보십시오.
과테말라에서 최초로 재난 위험 경감을 위한 센다이 프레임워크를 구현한 마리아노 갈베스 대학교의 연구원들은 강력한 지진 하중에 대한 16세기 산 레이문도 교회의 동적 반응에 대한 연구를 진행했습니다. 연구에는 실험, 수학 및 역사 데이터가 사용되었습니다. 실험 데이터에는 MTS 양축 내진 시뮬레이터 위에 세운 어도비 벽돌로 만든 교회 축적 모형이 사용되었고, 수학적 모델에는 교회의 석조 및 흙의 기하학적 및 역학적 성질을 포함하여 실제 교회의 수치가 반영되었으며, 역사 데이터에는 1976년 진도 7.5 지진 피해를 입었던 교회에서 관찰된 손상 정보가 포함되었습니다. 실험 및 수학 모델에는 모두 2012년 규모 7.4로 기록된 지진을 적용했습니다. 그리고 해당 결과를 분석한 후 1976년 지진 발생으로 인해 입은 실제 손상과 비교했습니다.
연구는 과테말라 마리아노 갈베스 대학교 공학, 수학 및 자연과학 연구소(3)의 지진 공학 연구소에서 진행했습니다. 결과를 통해 얻은 통찰력을 바탕으로 수학적 모델과 공학적 구조 보강 전략을 검증하고 이와 유사한 역사적 건축물을 보존하기 위한 모범 사례를 알아낼 수 있었습니다.
산 라이문도 실험 교회는 횡축을 기준으로 1:8.75의 기하학적 축척으로 신선한 아도브(점토 벽돌) 750개를 사용하여 건축되었습니다. 완성된 시편의 무게는 3.2톤이며 크기는 2.8 x 3.0 x 1.75미터였습니다.
이 시뮬레이션은 3 x 3미터 크기의 MTS 지진 시뮬레이터(셰이크 테이블)에서 수행되었으며, 실제 지진 지반 운동을 재현하는 데 필요한 가속도(9.8 m/s²), 속도(1 m/s), 변위(± 250 mm)를 제공할 수 있습니다.
데이터는 8개의 ES-U 단축 가속도계(1.25 mV/g)와 3개의 OMEGA 0-10V LVDT 센서 배열을 사용하여 수집되었으며, 모두 MTS 컨트롤러에 연결되었습니다. FBA-ES-T 3축 센서는 테이블 바닥에 위치해 데이터 로거에 연결되었습니다.
실험 모델과 수학적 모델은 2012년 11월 7일에 발생한 규모 7.4의 산 마르코스 지진 시뮬레이션에 적용되었습니다. 진앙지는 태평양에 위치했으며, 참페리코 남쪽 35km, 깊이 24.1km에 있었습니다.
실험 모델에 발생한 손상은 1976년에 실제 교회가 입은 손상과 유사했으며, 수학적 모델이 나타낸 파손 유발 주파수(5.86 Hz)는 실험 모델의 주파수(6.0 Hz)와 일치했습니다.
