Dynamic Test of Structural Models Using $4m{\times}4m$ Shaking Table

$4m{\times}4m$ 진동대를 이용한 구조모델의 동적실험

The objective of this study is to review the current state of earthquake simulation tecniques using the shaking table and check the reliability. One degree-of-freedom(d.o.f) and three d.o.f aluminium shear models were used and $4m{\times}4m$ 6 d.o.f shaking table was excitated in one horizontal direction to simulate 1940 El centro earthquake accelerogram (NS component). When the actual acceleration history of shaking table is compared to the desired one, it can be found that the overall histories are very similar, but that the lower frequency range (0~2 Hz) of the actual excitation has generally lower amplitude than that of the desired in Fourier transform amplitude. Free vibration and white noise tests have shown almost the some values for natural frequencies, but shown quite different values for damping rations, that is, 1.37% in case of free vibration test vs 14.76 % in case of white noise test. The time histories of story shear driff show the globally linear elastic behaviors. But the elliptical shape of the histories with one of the axis being the stiffness of the story implies the effect of viscous damping.

이 연구의 목적은 진동대를 사용한 지진모의 기술의 현상황을 살펴보고 그의 신뢰성을 검토하는 것이다. 1자유도 및 3자유도 알루미늄 전단구조 모델이 사용되었으며, $4m{\times}4m$ 6자유도 진동대가 1940 El centro 지진 가속도 기록(NS요소)를 재현하기 위해 수평 1방향으로 흔들어졌다. 진동대의 실제 가속도 이력과 목표 가속도 이력을 비교할 때, 전반적인 이력은 매우 흡사했으나 실제 진동의 저 주파수 영역은 목표치보다 후리에 변환 강도에서 낮은 값을 대체로 나타내고 있었다. 자유진동 및 백색파 실험은 고유주파수에 대해서는 거의 일치하는 값을 나타내고 있으나 감쇠계수에 대해서는 자유진동실험의 경우 1.4%, 백색파실험의 경우 14.8%를 나타내어 큰 차이를 보여주고 있다. 층 전단력 대 층간변위의 이력곡선으로부터 전제적으로 선형탄성거동을 나타내고 있으나 이 이력곡선의 모습이 층 강성을 한축으로 하는 타원형을 나타내어 점성감쇠의 영향을 암시하고 있다.