• 건축구조
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• 제13권1호
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• pp.46-58
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• 2006

구조동력학 이론에 기초하여 내진설계 기술이 개발되었다. 그러므로 건축물의 내진설계를 근본적으로 이해하기 위해서는 구조동력학의 여러 가지 이론들을 먼저 알고 이들이 내진설계에 어떻게 적용이 되는지를 알아야 한다. 이 글은 구조기술자 여러분이 건축물의 내진설계를 이해하는데 도움이 될 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 3부로연재될예정이다. 제1부: 응답스펙트럼과구조물의동적해석 제2부: 등가정적해석법과반응수정계수의배경 제3부: 능력스펙트럼법에의한비탄성해석 제1부에서는 단자유도 구조물의 지진해석을 통하여 응답스펙트럼을 작성하는 원리와 이를 이용하여 간편하게 지진해석을 수행하는 방법을 소개하고 응답스펙트럼에 근거하여 설계응답스펙트럼을 작성하는 방법과 다자유도 구조물의 지진응답을 알아내기 위한 응답 스펙트럼 해석법에 관하여 소개한다. 제2부에서는 구조동력학 이론에 근거하여 등가정적해석법이 유도된 근거와 반응수정계수를 사용하게 되는 배경을 소개하여 구조기술자들이내진설계에좀더확실한이해를할수있도록할것이다. 마지막으로 제3부에서는 비탄성해석을 좀 더 쉽게 하기 위하여 사용되는 능력스펙트럼법의 배경과 이를 이용하여 건축물의 성능점을 찾는 방법과 구조물의 비탄성 지진응답을 평가하는 방법에 대하여 소개함으로써 성능에 기초한 내진설계를 위한 기초 이론을 확실히 이해할수있도록할것이다. 구조동력학에 관한 내용을 여기에 상세히 소개하자면 엄청난 분량이 될 것이므로 여기서는 이 글을 읽는 구조기술자들이 구조동력학에 관한 기초적인 내용을 이해하고 있는 것으로 가정하기로 한다. 그러므로 구조동력학에 대한 기초적 이론을 확실히 이해하고 있지 못한분들은이글을읽기전에먼저구조동력학에관한알기쉬운서적을 먼저 읽도록 추천한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.11-21
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• 2000

구조물에 내진설계를 적용하는 목적은 지진에 노출되는 구조물에 안전성과 경제성을 고려한 파괴메카니즘을 부여하는 것이다. 내진설계에 보편적으로 적용하고 있는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형 동적거동에 의한 영향은 특정 계수로 반영한다. 그러나 기존의 내진설계시방서들이 강진지역에 있는 나라들에 의해 제정 및 개정되어 왔기 때문에 응답스펙트럼 해석법 뿐만 아니라 기타의 적용규정이 강진지역에 위치한 구조물의 상황만을 고려하여 제시되었다. 따라서 중약진지역에 위치한 구조물의 내진설계에 대한 별도의 연구가 요구되고 있다. 이 연구에서는 중약진지역에 위치한 콘크리트 교량을 선정하여 비선형 동적거동을 반영하는 계수를 결정하고 응답스펙트럼 해석법을 적용하였다. 연구 결과 바탕으로 중약진지역의 교량에 대해 내진설계의 목적을 만족하는 개선된 내진설계 절차를 제시하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2015년 정기학술대회
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• pp.144-145
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• 2015

본 논문에서는 지진 발생 시 교량 구조물의 내진 안전성 평가를 진행 하였다. 내진 안전성 평가는 KBC2009을 기준으로 대상 구조물이 위치한 지역에 맞는 설계 스펙트럼을 구축하여 해석을 진행 하였으며, 교량 모델은 상용 구조 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 간단한 선형 탄성 3D Beam 유한요소 모델링을 하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.37-46
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• 2000

본 논문에서는 부지특성을 고려한 설계지반운동의 산정방법을 연구하였으며 그 해석결과를 지반 구조물의 내진설계에 적용하는 방법을 제안하였다 지진응답 해석시 사용되는 설계응답스펙트럼과 설계시간 이력등의 입력운동의 통제점 위치가 지반구조물 내진설동 지층내 암반운동 그리고 노두운동을 사용하는 방법으로 나눌 수 있고 이에 따라 작용 설계지진운동이 변화하므로 지반구조물의 경계조건에 적합한 방법을 사용하여야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.59-67
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• 2008

원전 구조물의 내진해석에서 사용하는 시간이력 함수는 적절한 하중을 보장하기 위하여 설계응답스펙트럼에 부합할 뿐만 아니라 최소 PSD함수 이상의 PSD함수를 갖도록 함으로서 각각의 진동수에서 일정 크기 이상의 에너지를 갖고 있어야 한다. 도로교 구조물에서도 구조물의 대형화와 정교화로 인한 구조물의 공공 기능의 안전성이 더욱 강조되어, 설계 목적의 PSD함수의 규정이 필요하지만 적절한 절차가 개발이 되지 않아 현실적으로 적용하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 다수의 인공지진을 이용하여 표준 PSD함수를 계산하는 절차를 제시하고 현재의 도로교 내진설계 스펙트럼에 부합하는 표준 PSD 함수를 제안하였다.

• 기계저널
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• 제20권5호
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• pp.387-391
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• 1980

일반적으로 내진 설계라 함은 지진에 의하여 발생된 지진동이 특정한 구조물에 작용할 때 이 지 진동의 경향하에서도 구조물의 정상적인 기능을 추진할 수 있도록 설계하는 것을 말하는 바, 원자력발전소의 내진설계에 있어서도 원칙적으로는 동일한 개념이나 실시하는 규정이 타구조물에 비하여 훨씬 엄격한 것이 다른 점이라 하겠다. 현재 우리나라의 경우 원자력 발전소는 1기(고리 #1)가 가동중이고 2기(월성 #1, 고리 #2)가 거의 완공단계에 있으며 7기(고리 #3, #4, 월성 #2, 계마 #1, #2, 부구 #1, #2)가 건설작업중인 바 이중 부구의 경우만 프랑스(\ulcorner)에서 건설 예정이고 기타는 모두 미국 및 카나다에서 건설하였거나 건설 예정이므로 따라서 그 설계에 있어서도 제 규정은 대체로 미국것을 준용하고 있는 형편이다. 그러므로 본고에서 는 미국에서 시행되고 있는 방법 또는 규정에 의거하여 내진설계용 입력지진에 대하여 설명하고자 한다. 내진설계에 입력 으로 사용되는 지진을 설계기준지진(design basis earthquake, DBE)이라고 통칭하며 이 지진은 미국 규정에 의하면 응답스펙트럼(response spectrum)으로 정의되게 되어 있으며 또한 이 응답 스펙트럼에 준하는 인공정인 지진의 시간기득(artificial time history)을 작성 또는 선정하여 이를 발전소 구조물의 내진 해석 및 내진 시험 입력으로 사용하게 되어 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.63-69
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• 2003

본 연구에서는 단자유도계 시스템에서 작성한 이력에너지 스펙트럼과 누적된 변위 연성비 스펙트럼을 이용하여 비좌굴 가새골조의 내진설계법을 제안하였다. 먼저 목표 연성비에 해당하는 이력에너지 스펙트럼과 누적된 연성비 스펙트럼을 작성하였다. 주어진 목표 변위를 만족하기 위하여 필요한 가새의 단면적은 이력에너지 요구량과 가새에 의하여 소산된 누적 소성에너지를 같다고 하여 산정하였다. 스펙트럼을 작성하고 설계절차의 유효성을 검증하기 위하여 20개의 지진기록을 이용하였다. 제안된 방법에 따라 설계된 3층과 8층 비좌굴 가새골조의 해석결과에 따르면 최상층 변위의 평균값이 성능 목표 변위에 잘 부합됨을 알 수 있다. 또한 층간변위는 구조물 높이에 따라 비교적 일정하였는데 이것은 손상 분포가 일정하기 때문에 바람직하다. 그러므로 제안된 에너지 설계법은 기존 강도설계법의 대안으로 비좌굴 가새골조의 신뢰할만한 설계법이라고 할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.503-512
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• 2024

국내 내진설계 기준에서는 설계응답스펙트럼의 형태로서 내진성능 수준별 입력지진파를 제안하고 있다. 기준을 제정할 당시 실제 국내에서 발생했던 중규모 지진인 2016 경주지진과 2017 포항지진의 실 계측기록이 포함되지 못했으며, 지반응답해석을 위한 지반물성치는 표준관입시험 결과인 N치를 경험식에 대입하여 결정한 전단파속도 주상도를 사용하였다. 이는 국내 단층 특성 및 국내 지반특성에 대해 충분한 정보를 반영하지 못한 것으로 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 계측 지진인 경주, 포항 지진기록을 암반지반 표준설계응답스펙트럼에 상응하게 수정하였고, 세종시 지역의 탄성파탐사로부터 결정된 전단파속도주상도를 사용하여 지반응답을 수행하였다. 지반응답해석으로부터 획득한 가속도응답스펙트럼과 설계응답스펙트럼의 형상을 지배하는 증폭계수를 기존 연구 및 내진설계 기준과 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.211-221
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• 2003

지중구조물의 내진해석에 자주 이용되는 방법으로 응답변위법이 있다. 응답변위법은 정적인 해석방법으로, 이 방법의 핵심은 지진시 지중구조물 측벽에 작용하는 지반변위를 산정하는 것이다. 이때 해석대상부지의 고유주기에 해당하는 기반면의 속도 응답스펙트럼 값을 결정하는 일이 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 설계지반운동기준에 적합한 기반면의 속도 응답스펙트럼 산정과 지반응답해석 없이 응답변위를 신뢰성있게 산정하는 간편법에 대한 연구를 수행하였다. 해석결과 국내 내진설계 기준의 S$_A$ 지반의 지표면 가속도 응답스펙트럼을 적분하여 속도 응답스펙트럼으로 환산하는 방법과 지반을 두 개의 층으로 구분하여 지진시 지반의 응답변위를 산정하는 방법을 현업 설계에 적용할 경우 경제적으로 큰 잇점이 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.59-66
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• 2001

구조물 내진설계의 개념은 기존요구조건이라는 조항으로 시방서에 규정되어 있으며 구조물이 지진발생시에 안전성과 경제성을 최대한 확보할 수 있으며 비선형시간 이력해석을 수행하여 자진시의 동적거동을 기술함으로써 확인할 수 있다. 내진설계에 보편적으로 적용하는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형동적거동의 영향을 거동계수로 반영하므로 파괴메카니즘 및 기본 요구조건의 만족여부를 거동계수를 구하는 과정으로 결정할 수 있다. 이 연구에서는 내진설계방식에 의해 설계된 약진지역에 의한 화학공장건물의 모델인 3차원 철골뼈대구조물을 선정하고 거동계수를 결정하는 과정을 수행하여 지진시의 동적거동을 확인하였다. 이 연구의 결과, 현 시방서의 응답스펙트럼해석법에 적용되는 거동계수는 강진지역의 구조물의 경우 기능성 및 안정성 한계를 제시하지만 약진지역 구조물의 경우는 실제 동적거동과 무관하다는것과 약진 지역에 위치한 구조물의 내진설계에는 시방서가 제시한 내진설계방식을 적용하는 것이 주요한 사항임을 확인하였다.