• Title/Summary/Keyword: 스펙트럼해석법

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A New Methodology for Seismic Capacity Evaluation of Low-rise R/C Buildings (비선형요구내력스펙트럼을 이용한 저층 R/C 건물의 내진성능 평가법)

  • Lee, Kang Seok
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.3
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    • pp.106-115
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    • 2011
  • This study proposed a new methodology for seismic capacity evaluation of low-rise reinforced concrete (RC) buildings based on non-linear required spectrum. In order to verify the reliability of the proposed method, relationships between results obtained using the proposed method and the non-linear dynamic analyses were investigated. Compared with the seismic protection index (Es=0.6) defined in the Japanese Standard, the applicability of the method was also estimated. Research results indicate that the method proposed in this study compares reasonably well with the detailed evaluation methods. Using the seismic evaluation method developed in this study, the seismic capacity category and earthquake damage degree of low-rise RC buildings corresponding to a specific earthquake level can be effectively estimated.

Scale-Up Factor for Seismic Analysis of Building Structure for Various Coordinate Systems (건축구조물의 지진해석에서 좌표축의 설정에 따른 보정계수 산정법)

  • Yu, Il-Hyang;Lee, Dong-Guen;Ko, Hyun;Kim, Tae-Ho
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.5
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    • pp.33-47
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    • 2007
  • In a practical engineering, the equivalent static analysis (E.S.A) and the response spectrum analysis (R.S.A) are generally used for the seismic analysis. The base shears obtained from the E.S.A are invariable no matter how the principal axes of building structures are specified on an analysis program while those from the R.S.A are variable. Accordingly, the designed member size may be changed by how an engineer specify the principal axes of a structure when the R.S.A is used. Moreover, the base shears in the normal direction to the excitation axis are sometimes produced even when an engineer performs a response spectrum analysis in only one direction. This tendency makes the base shear, which is used to calculate the scale-up factor, relatively small. Therefore the scale-up factor becomes larger and it results in uneconomical member sizes. To overcome these disadvantages of the R.S.A, an alternative has been proposed in this study. Three types of example structures were adapted in this study, i.e. bi-direction symmetric structure, one-direction antisymmetric structure and bi-direction antisymmetric structure. The seismic analyses were performed by rotating the principal axes of the example structures with respect to the global coordinate system. The design member forces calculated with the scale-up factor used in the practice were compared with those obtained by using the scale-up factor proposed in this study. It can be seen from this study that the proposed method for the scale-up factor can provide reliable and economical results regardless of the orientation of the principal axes of the structures.

The Applications of Viscoelastic Dampers for Vibration control (고층건물의 진동제어를 위한 점탄성 감쇠기의 활용)

  • 김진구;홍성일;이경아;이동근
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.1
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    • pp.77-88
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    • 2000
  • 복소모드 중첩법은 점탄성 감쇠기가 설치된 비비례 감쇠시스템의 정확한 동적 거동을 예측할 수 있는 방법이지만 많은 자유도를 갖는 고층건물의 해석시 고유치 해석과 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하고 구조물의 진동에 영향을 주는 주요모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하므로써 복소모드 중첩법의 효율성은 높였다. 또한 비비례 감쇠시스템에서 감쇠를 고려하여 응답스펙트럼을 재구성한후 선택된 주요 모드를 중첩하여 최대층간변위가 발생하는 곳에 감쇠기를 설치하였다 이 방법은 감쇠기가 설치된 구조물에 대하여 만족되는 수준의 최대층간변위가 발생할 때 까지 고유치 해석만을 반복.수행하면서 감쇠기를 연속적으로 설치하는 방법이다. 제안된 방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물의 대상으로 해석한 결과 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

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Influence of the Random Yield Strength Distribution on the Behaviour Factor of Steel Structures (임의항복강도의 분포가 강구조물의 거동계수에 미치는 영향)

  • Kook, Seung Kyu
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.9 no.2 s.31
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    • pp.229-235
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    • 1997
  • In order to check the influence of the randomness in yield strengths on the energy dissipation capacity of steel structures, behaviour factors applied for the "Response Spectrum Method" and their distributions are determined in this study with 7 steel framed models. Also 4 artificial accelerograms simulated with a given spectrum are applied to check the influence of the randomness in seismic action on the behviour factor. To execute numerous time-step calculations for the investigation a time-step analysis method is developed and applied after the reliability estimation to determine the action effects.

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Seismic Analysis of Vertical Pump in Power Plant (발전소용 입축펌프의 내진해석)

  • 최수용;박철희;홍성철;박용석
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.163-168
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    • 1993
  • 현대 산업사회에서 발전소는 중요한 시설물이다. 특히 원자력발전소는 지진 과 같은 천재지변시 매우 위험하기 때문에 내진설계가 필수적으로 요구되어 진다. 최근 국내 원자력발전소의 증가와 1986년 이후 만들어진 내진관련 법 규에 따라 내진설계가 보편화 되어가고 있다. 본 연구에서는 발전소에서 쓰 이는 입축펌프를 해석대상기종으로하여 구조해석과 내진해석을 수행하엿다. 입축펌프는 큰 질량을 가진 모터가 펌프의 윗부분에 위치하고 있어 진동문 제가 야기되는 기종이다. 펌프의 고유진동수는 기초부의 강성과 수조의 내수 위에 따라 변하며, 펌프의 축계의 진동수에 비하여 구조계의 진동수가 운전 회전수에 가깝기 때문에 구조계의 진동이 문제시된다. 해석에 있어서 펌프는 단면이 변하는 Euler Beam으로 보고 유한요소법을 사용하여 모델링하였고, 물의 저항에 의한 부가질량을 고려하였다. 내진해석은 응답스펙트럼법으로 수행하였으며 GRS는 Housner가 0.2g에 대하여 제작한 것을 OBE 조건 (0.12g)으로 scaling하여 사용하였다. 각 모드에 대한 합성방법은 SRSS 법을 적용하였다. 또한 응답스펙트럼법과 시간이력해석의 결과를 비교하였으며, 시간이력해석에서, 수치해석방법으로는 Newmark법을 적용하였다. 지진자료 는, 1940년, California에서 발생한 Elcentro 지진 자료를 이용하였다. 연구수 행과정에서 기초강성계수와 수조내 물의 수위를 주된 인자로 하여 이들의 값에 따라 변하는 고유진동수를 고찰하고, 지진입력시 예상되는 최대응답을 구하여, 비교 분석하였다.

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Systematic Approach for Predicting Irregular Wave Transformation (불규칙파랑의 계통적 취급수법)

  • 권정곤
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.2 no.2
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    • pp.83-95
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    • 1990
  • It can be assumed that the ocean waves consist of many independent pure sinusoidal components which progress in arbitrary directions. To analyze irregular sea waves, both the spectrum method and the individual wave method have been used. The spectral approach is valid in the region where the water depth is deep and the linear property of velocity distribution is predominent, while the individual wave analysis method in the region where the water depth is shallow and the wave nonlinearity is significant. Therefore, to investigate the irregular wave transformation from the deep water to the shallow water region, it is necessary to relate the frequency spectrum which is estimated by the spectrum analysis method to the i oint probability distribution of wave height, period and direction affected by the boundary condition of the individual wave analysis method. It also becomes important to define the region where both methods can be applied. This study is a part of investigation to establish a systematic approach for analyzing the irregular wave transformation. The region where the spectral approach can be applied is discussed by earring out the experiments on the irregular wave transformation in the two-dimensional wave tank together with the numerical simulation. The applicability of the individual wave analysis method for predicting irregular wave transformation including wave shoaling and breaking and the relation between frequency spectrum and joint probability distribution of wave height and period are also investigated through the laboratory experiment and numerical simualtion.

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Spectral Element Analysis for the Electro-Mechanical Admittance of a Piezoelectric Wafer Bonded on a Plate (판구조물에 부착된 압전소자의 전기역학적 어드미턴스 스펙트럼 요소 해석)

  • Kim, Eun-Jin;Shon, Sohn;Park, Hyun-Woo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.239-242
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    • 2009
  • 구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

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Seismic Performance Evaluation of a Structure Using Direct Displacement-Based Design Method (직접 변위설계법을 이용한 구조물의 내진성능평가)

  • 김진구;방성혁
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.6 no.2
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • A procedure for determination of performance point was developed based on the concept of the direct displacement-based design method. Using the proposed procedure, parametric study has been performed for various natural periods of the structure, yield strength, and the stiffness after the first yield. The proposed method was also applied to a 10-story steel frame, and the results were compared to those from the capacity spectrum method and the time history analysis. It was found from the comparison that there were good agreement between the results.

A Study on Vibration Transfer Path Identification of Vehicle Driver's Position by Multi-dimensional Spectral Analysis (다차원 스펙트럼 해석법을 이용한 차실내 운전자석 진동전달경로 규명에 관한 연구)

  • Lee, You-Yub;Park, Sang-Gil;Oh, Jae-Eung
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.17 no.8
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    • pp.741-746
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    • 2007
  • In this study, transfer path identification and output estimation are simulated by multi-dimension spectral analysis method (MDSA). Multi -input/single-output system give expression the vehicle suspension which each inputs are correlated reciprocally. In case of correlating with inputs, the system needs separating the each input signal by MDSA. Main simulations are about finding effective input by coherent output spectrum and selecting optimal input's number by multiple coherence function. Also, by shielding transfer path of each input, transfer path characteristic is identified in terms of overall integrated contribution level.

A Study on a Non-rectangular Effect in a Spectrum-Sliced System (스펙트럼 분할 시스템의 비구형 스펙트럼 효과에 관한 연구)

  • Kim, Sun-Youb;Park, Hyung-Geun;Ra, Yu-Chan
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.202-204
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    • 2008
  • 스펙트럼 분할 시스템에서 사용되는 광수신기의 수신감도의 해석을 위해 시스템에서 필터의 실제적인 스펙트럼 폭의 효과가 수신기의 감도에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 전송기법으로 일반적인 디지털전송기법인 OOK와 FSK를 이용하였고, 해석방법으로는 가우시안 근사법과 ${\kappa}$-자승법으로 이용하였다. 결과로써, 필터의 차수가 증가할수록 수신기의 감도가 줄어들었고, 필터로 인한 시스템의 페널티는 필터의 차수의 N이 3보다 큰 경우에는 1dB이하로 감소됨을 확인하였다. 이를 통해 필터의 차수 N이 3이상이 되면 시스템의 페널티가 1dB이하로 줄어들기 때문에 시스템의 성능에 큰 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었다.

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