지상과 달리 해저에 설치되는 구조물의 경우 유체를 반드시 고려해야 한다. 일반적으로 유체는 구조물에 작용하는 유체의 정수압을 고려하지만, 지진해석의 경우 지진 시 발생하는 유체의 동수압을 고려한다. 바닷속에 잠긴 해저구조물의 지진해석을 수행하기 위해선 지진하중의 수준을 결정하고, 지진 발생 시 유체에 잠긴 구조물의 거동을 이해할 수 있어야 한다. 지진 발생 시 유체-구조물의 상호작용의 경우 해저에 완전히 잠긴 구조물에 대한 연구된 바가 없어 유사한 구조물의 지진해석을 참고하였다.
지진 발생 시 유체를 고려하는 방법으로는 동수압을 수리모형으로부터 산정한 하중으로 작용시키는 유사정적해석과 동수압을 부가질량으로 치환하여 적용하는 동적 효과를 고려한 부가질량법, 유체를 유한요소로 모델링하여 고려하는 방법이 있다. 본 연구에서는 부가질량법을 사용하여 구조 형상, 부재 별 최대응력을 비교하였다.
본 연구는 댐의 부속시설인 취수탑에 주로 사용되는 지진 발생 시 유체의 관성력을 운동방정식의 질량으로 치환하는 방법인 부가질량법을 통해 유체를 고려하는 해저구조물의 지진해석을 수행하였다. 부가질량 산정에는 구조물의 높이, 단면적, 수심, 외부 형상 등을 고려한다. 본 연구에서는 구조 형상과 높이에 따른 부가질량 영향을 비교하기 위해 형상, 높이별 구조물을 모델링하였고, 유체를 고려하였을 때와 고려하지 않았을 때의 동적 특성을 수치로 나타내어 검토하였다. 구조물의 형상별, 높이별 동수압 산정과 부가 질량을 구조물에 적용한 후, 응답이력해석을 통해 부가질량을 적용한 구조물의 최대응력을 검토하였다.