Journal of the Korean GEO-environmental Society (한국지반환경공학회 논문집)

Korean Geo-Environmental Society (한국지반환경공학회)
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Characteristics of Vertical/Horizontal Ratio of Response Spectrum from Domestic Ground Motions

국내 관측자료를 이용한 응답스펙트럼의 수직/수평비 특성 분석

  • 김준경 (세명대학교 소방방재학과)
  • Received : 2010.11.09
  • Accepted : 2010.12.20
  • Published : 2011.01.01
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Abstract

The characteristics of vertical to horizontal ratio of response spectrum from 20 recent earthquakes were analysed. Response spectrum of 260 horizontal and 130 vertical ground motions were normalized by peak ground acceleration at each resonance frequency from 0.1 to 50Hz. It has been identified that the ratio of vertical to horizontal response spectrum has strong dependancy on epicentral distance and resonance frequency. The ratio of vertical to horizontal response spectrum for the 0-50km epicentral distance group are larger than 2/3 values, which is a standard engineering rule-of-thumb V/H=2/3, at resonance frequency above 7-8Hz. All the 3 groups such as 50-100, 100-150- and 150-200km epicentral distance have shown larger values of vertical to horizontal ratio than 2/3 at resonance frequency above 15Hz and also are larger than 2/3 at resonance frequency below 8-10Hz. Even though there are differences in specific resonance frequency values which depend on the epicentral distance group, we should be careful of seismic design of vertical component of the structures winch are located within the range of about 200km distance. form the potentially seismic causative faults.

최근 국내에서 발생한 20개의 중규모 지진으로부터 관측된 지반진동 파형을 이용하여 수직 대 수평 응답스펙트럼의 비율을 분석하였다. 연구에 이용된 지반진동은 수평성분 260개, 수직성분은 130개이며 고유진동수별 지반응답을 구하고 최대 지반 가속도 값을 이용하여 정규화 분석을 수행하였다. 국내에서 관측된 지반진동을 이용한 수직 대 수평성분 응답스펙트럼 비율의 특성은 민감도가 가장 높은 것으로 알려져 있는 진앙거리 및 고유진동수에 의한 영향이 뚜렷하게 존재하고 있음을 확인하였다. 0-50km 진앙거리 그룹의 수직 대 수평 응답스펙트럼 비율은 고유진동수 약 7-8Hz 이상 부터 2/3를 초과하고 있음을 보여주었다. 50-100km, 100-150km 및 150-200km의 진앙거리 그룹은 보다 높은 약 15Hz 이상부터 3 그룹 모두 2/3를 초과하고 있으며 또한 약 8-10Hz보다 낮은 고유진동수에서 역시 2/3 이하로 떨어지지 않고 오히려 다시 초과하고 있음을 보여주고 있다. 따라서 내진설계 대상인 구조물로부터 약 200km 이내 지진유발단층이 존재하는 경우 진앙거리마다 고유진동수값에 약간 차이가 존재하나 높은 및 낮은 고유진동수 영역에서 기존의 2/3값을 초과하기 때문에 수직성분의 보수성을 보다 심각하게 고려할 필요가 있다고 해석된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 기상지진개발사업단

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