The Nonlinear Direct Spectrum Method Improving Application and Reliability of Existing Approximate Nonlinear Methods

기존 비선형약산법들의 신뢰성 개선을 위한 비선형직접스펙트럼법

This paper considers the nonlinear direct spectrum method to estimate seismic performance of mixed building structures without iterative computations, given dynamic property $T_1$ from stiffness skeleton curve and nonlinear pseudo acceleration $A_{1y}/g$ and/or ductility ratio p from response spectrum. Nonlinear response history analysis has been performed and analysed with various earthquakes for evaluation of correctness and confidence of nonlinear direct spectrum method. The conclusions of this study are as follows; (1) Nonlinear direct spectrum method is considered as a practical method which is applicable to compute the structural initial elastic period and the yielding strength from stiffness skeleton owe and calculate the nonlinear maximum response of structure directly from nonlinear response spectrum. (2) The comparison of the analysis results from NDSM and NRHA showed that the average errors were less than 20% in about 3/4 of the analysis cases, and that the results obtained from NDSM turned out to be generally larger than those from NRHA.

본 연구에서는 강성골격곡선으로부터 산정한 구조물의 초기 탄성진동주기 $T_1$와 응답스트럼으로부터 산정한 비선형 유사가속도 $A_{1y}/g$ 및 연성비 ${\mu}$를 사용하여, 반복적인 계산과정 없이 복합구조물의 내진성능을 평가하는 비선형직접스펙트럼법(NDSM)을 고려한다. 다양한 지진과 복합구조물에 대한 NDSM의 신뢰성과 실용성을 비선형시각이력해석(NRHA) 결과와 비교 검토하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. (1) NDSM은 강성골격곡선으로부터 기본진동주기와 비선형 항복강도를 구하면, 비선형 응답스펙트럼으로부터 직접적으로 구조물의 비선형 최대응답을 산정할 수 있는 실용적인 방법으로 사료된다. (2) NDSM의 응답을 정산해와 비교한 결과, 대부분의 모델이 단순평균의 관점에서 전체 해석모델 중 3/4이 약 20% 이하의 오차를 나타내었고, 일반적으로 비선형시각이력해석의 응답보다 크게 산정되는 것으로 나타났다.