도시화 과정에서 지하철의 장기 순환 진동은 역사적 건축물에 누적된 손상을 초래하며, 전시 대피소 기능과 연대적 손상을 동시에 가진 역사적 방공호에는 더욱 큰 위협이 된다. 기존 지하철 진동과 역사 구조물 상호작용 연구는 지하 구조물을 규칙적인 손상 없는 재료로 단순화하는 경우가 많고, 수치 시뮬레이션은 국소 단순화 모델을 주로 사용하여 ‘지하 공간 제약 + 연대별 구조 손상’이라는 복잡한 하중 환경을 정밀하게 재현하기 어렵다. 또한 불규칙한 형태, 재료 성능 저하 특성 및 ‘지하철-지반-방공호’ 시스템에서 진동 하중의 완전한 전이 경로를 충분히 반영하지 못한다. 《신화일보》 총관 구 터 방공호를 대상으로 PLAXIS 3D를 이용하여 전체 시스템 연계 모델을 구축하고 진동 변형 규칙을 분석하며 누적 변형을 정량화했다. 결과는 지하철 진동이 방공호에 미치는 영향이 ‘거리 감쇠-주파수 선별’의 이중 특성을 띠며, 방공호 구역 진동은 1.98~8.67 Hz의 저주파가 주를 이루고, 방공호 천장 주 주파수는 8.67 Hz임을 보여준다. 방공호의 동적 반응 공간적 차이는 ‘거리-형태-매질’이 함께 결정하며, 북쪽(선로와 가장 가까움)의 수직 가속도 최고치는 1.05 m/s², 최대 주응력은 531 kPa이며, 아치형 천장의 ‘진동 집중 효과’로 인해 상단 잔류 소성 변형은 2.0 mm(점성 누적 손상 주도)이다. 지하철 순환 하중 하 방공호 침하는 ‘초기 빠름, 이후 안정’ 특성을 보이며, ‘개선된 Monismith 공식+층별 합산법’으로 50년 장기 침하량을 산출한 결과 30.5 mm로, 《도시 철도 교통 공정 모니터링 기술 규범》(GB 50911—2013)의 역사적 건축물 침하 한도(≤50 mm) 요구를 충족한다.

지하철 진동; 방공호 구 터; 구조 안전성; 동적 반응; 누적 손상