• 제목/요약/키워드: 지반운동 수정

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지진 구조 손상도 예측을 위한 지반 운동 수정법 평가 (Evaluation of Ground Motion Modification Methodologies for Seismic Structural Damage)

  • 허영애
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.112-118
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    • 2013
  • 성능기반 내진설계 및 평가의 정밀도 향상에 있어서 적절한 지반운동 데이터 선정과 이를 합리적으로 수정하는 것에 대한 중요성이 부각되고 있다. 지반운동 데이터를 수정하는 방법으로 단일 진폭수정법 (Amplitude scaling)이 널리 사용되고 있으나, 단일 진폭수정법에서 는 단 하나의 주기, 특히 구조물의 고유주기에서만 그 응답스펙트럼 값이 설계스펙트럼의 값과 일치하도록 수정되므로 특정 지역의 지진 재해도에 대해 일관성 있는 구조 해석 결과를 기대하기 어렵다. 따라서 이에 대해 여러 가지 대안 수정법들이 제시되고 있으나 이들의 타당성을 평가할 수 있는 방안이 마련되어 있지 않다. 본 논문에서는 단일 진폭수정법의 문제점을 설명하고, 대안 수정법과 비교 평가하기 위한 구조 응답에 대한 회귀 모델을 제시하는데 목표를 두었다. 대안 수정법으로써 전체 주기 범위에서 지반운동의 응답스펙트럼이 설계스펙트럼의 값과 일치하도록 수정하는 다중 스펙트럼 수정법을 고려하였다. 설계스펙트럼은 ASCE7-05에 따라 구하였다.

유체-구조물 상호작용을 고려한 면진구조물의 추계학적 응답해석 (Stochastic Analysis of Base-Isolated Pool Structure Considering Fluid-Structure Interaction Effects)

  • 고현무;김재관;박관순;하동호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.463-472
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    • 1994
  • Random 지반운동에 대한 면진수조구조물 응답의 추계학적 해석방법을 연구하였다. 유연한 벽체와 내부유체간의 유체구조물 상호작용은 유체운동의 유한요소 모델링에 의하여 얻어지는 부가질량행렬 형태로 고려되었다. 정상(定常)(Stationary)지반운동으로는 수정된 Clough-Penzien Spectral Model이 사용되었으며, 비정상(非定常)(Nonstationary)지반운동으로는 상기모델에 포락함수를 적용한 모델을 사용하였다. 운동을 지배하는 Lyapunov Covariance Matrix 미분방정식의 해를 구하여 두 종류 면진시스템의 정상응답 및 비정상응답을 해석하였다.

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구조물 내진설계를 위한 기초지반체계 동특성에 관한 연구 (Study on the Dynamic Characteristics of Foundation-Soil System for the Seismic Analysis of Structures)

  • 김용석
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • 구조물 동적거동이 지반과 기초 특성에 따라 영향을 받는다는 것은 인식되었지만, 구조물 내진설계를 위한 설계규준이 지반의 본질적인 복잡성과 기초-지반체계에 대한 체계적인 연구부족으로 지반특성을 부분적으로만 반영하고 있어 불안전하거나 너무 안전한 결과를 초래한다. 이 연구에서는 전단파속도, 지반깊이, 기초 근입깊이 및 말뚝기초의 영향을 평가하여 구조물 내진해석을 위한 기초-지반체계의 운동학적 상호작용 영향을 고찰하였으며, 지반과 기초 특성을 고려한 합리적 내진해석을 위해 지반체계에 대한 수정된 분류기준을 제안하였다. 말뚝기초를 포함한 중형이나 대형 묻힌기초의 경우, 지초-지반체계의 운동학적 상호작용 영향을 고려하기 위해서는 기토밑 지반깊이를 최소한 60m 까지 고려해야하고, 말뚝유무에 관계없이 기초-지반체계의 회전운동도 구조물 내진해석에 포함되어야 한다.

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수정 Ramberg-Osgood 모델을 이용한 널말뚝의 관입속도 예측 (Prediction of Penetration Rate of Sheet Pile Using Modified Ramberg-Osgood Model)

  • 이승현;김병일;김주철;김정환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.55-62
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    • 2010
  • 진동타입기에 의해 시공되는 강널말뚝의 관입속도를 예측하고자 수정 Ramberg-Osgood 모델을 적용하여 진동타입기의 주기운동에 따른 지반의 동적 저항력을 모사하고자 하였다. 수정 Ramberg-Osgood 모델을 규정짓는 다양한 인자는 현장시험을 통해 구한 동적 지반저항력곡선의 양상을 반영하여 결정하였는데 이때 매개변수로는 표준관입시험값(N값)을 이용하였다. 관입속도는 해석결과가 현장시험결과에 비해 작게 계산되었으며 관입깊이에 따른 관입 소요시간은 해석결과가 현장시험결과에 비해 크게 계산되어 해석결과가 현장시험결과에 비해 보수적인 값을 보여주었다.

남.북한 지진 목록을 이용한 한국지진위험도 (Seismic Risk Map of Korea Obtained by Using South and North Korea Earthquake Catalogues)

  • 김소구;이승규
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.13-34
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    • 2000
  • 본 연구에서는 서기 2년부터 1977년까지 남.북한 역사지진(A.D 2-1904)과 초기 계기 지진(1905-1977) 목록을 이용하여 남한 지진 규모로 재조정된 지진목록을 작성하였다 역사 지진은 과거의 협소한 인구분포로 인해 지진 기록의 누락이 많앗다 지진 위험도를 작성하기 위해 지진 발생분포와 지체구조의 특성을 고려하여 4개의 지진구(seismic province)를 설정하였다. 각 지진구에서 최대 잠재 지진결정은 Gumbel의 최대치 이론을 이용하였다 제 1수정 점근 함수 분포에서 유한 상한 값(finte upper boundary) 의 존재는 각 지진구에서 발생할 최대 잠재 지진의 진원(source)이 유한하다는 사실과 잘 일치한다. 따라서 이를 근거로 각 지진구에서 10년 , 20년, 30년, 50년 이내에 2% 5% 10% 초과 확률을 갖는 최대 규모지진을 추정하였다 또한 각 지진구에서 유한 지진원은 과거에 발생했던 큰 규모의 특정 지진과 지진 지체구조 정보에 근거하여 결정하였다. 연구결과 조선시대(1392-1904) 의 지진위험도에서는 경주 울산지역과 서울과 평양지역을 따라 높은지반 가속도 값을 보이며 경주지역에서 0.24g의 최대 지반 가속도 값으로 나타났다 계기 지진목록(1905-1998)을 이용한 한반도의 지진 위험도에서는 경주, 울산, 대구 지역에서 0.10-0.12g 의 최대 지반가속도 값을 보였다. 그리고 계기 지진 목록(1905-1998) 만을 이용하여 작성한 서울.경기 지역의 지진 위험도에서는 김포, 잠실 , 성남 지역의 한강을 따라 분포하는 충적층과 강남지역의 지반 운동이 한강 이북의 대보 화강암 지역에 비해 비교적 높은 0.09-0.10g의 지반 가속도를 보이는 것이 특징이다.

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지진 하중을 받는 철골 모멘트 골조 빌딩에 대한 반응수정계수의 평가 (Evaluation of Response Modification Factors for Steel Moment Frame Buildings Subjected to Seismic Loads)

  • 이기학;우성우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.585-596
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 높은 지진 위험도를 가진 지역에 위치한 철골조 모멘트 구조물에 대한 반응수정계수의 영향을 평가함을 목표로 하고 있다. 3층, 9층, 그리고 20층으로 구성된 구조물 모델이 2000 International Building Code(IBC) 기준과 각각의 다른 반응수정계수들(8, 9, 10, 11, 12)에 따라 설계되었다. 이에 따라 전체 30개의 구조물이 50년 동안의 2% 초과 확률을 가지는 20개의 지반 운동에 대해 변위요구와 변위능력 값이 조사되었다. 이 결과는 현재의 지진 기준에 따라 설계된 표준적인 구조물과의 성능 비교를 통해 반응수정계수의 변화에 따른 효과를 조사하였다. 본 연구에서 3층 및 9층 구조물은 기존의 반응수정계수 값 8에 비해 크게 설계되었음에도 불구하고 붕괴방지의 성능목표를 만족하는데 안정적인 반응을 보여 주었다. 그러나 2000 IBC에서 명시하고 있는 탄성설계스펙트럼(CS)에 대한 최소 값의 적용 없이 설계된 20층 구조물은 붕괴방지의 성능목표에 대해 낮은 내진성능을 보여 주었다.

반응수정계수와 주기의 영향에 대한 철골모멘트저항골조 건물의 내진성능평가 (Seismic Evaluation of Steel Moment Frame Buildings based on Different Response Modification Factors and Fundamental Periods)

  • 신지욱;이기학;이도형
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.47-56
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    • 2008
  • 본 연구는 높은 지진의 위험이 내재된 지역에 위치한 3층, 9층 그리고 20층 철골 모멘트저항골조에 대한 반응수정계수와 주기의 영향을 평가하기 위한 것이다. 각 구조물들은 IBC 2000과 KBC 2005에서 제시하고 있는 8의 반응수정계수로 설계되었고 건물에 기대되는 최소의 성능과 최대의 성능을 평가하기 위해서 상한범위와 하한범위의 설계가 고려되었다. 또한 반응수정계수에 대한 영향을 조사하기 위하여 4개의 다른 반응수정계수들이(9, 10, 11, 12) 각 구조물에 대하여 적용되었고 각 구조물의 고유주기 값 외의 4개의 다른 주기를 추가로 적용하여 구조물의 동적거동시 주기에 대한 영향을 조사하였다. 총 150개의 해석모델들은 50년 동안 2%의 초과확률(재현 주기 2500년)을 가진 20개의 지반운동에 대하여 평가되었다. 구조물의 성능평가를 위하여 정적 Pushover와 비선형 시간이력해석이 수행되었으며 구조물의 연성능력을 평가하기 위해서 변위연성요구가 고려되었다. 3층과 9층 구조물은 변위연성요구 값이 비교적 안정적인 거동을 보인 반면 20층 구조물은 동적 불안정성을 야기하는 요소에 의해 민감하게 나타나는 것으로 조사되었다.

층상구조에서 지진파 전파경로를 고려하여 수정된 경험 Green 함수를 이용한 지반운동 모사 (Site-Specific Ground Motions based on Empirical Green`s Function modified for the Path Effects in Layered Media)

  • 조남대;박창업
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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    • pp.19-27
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    • 2001
  • Seismic parameters fur computation of ground motions in Southern Korea are obtained from recently recorded data, and site-independent regional and site-dependent local strong ground motions are predicted using efficient computational techniques. For the computation of ground motions, we devised an efficient procedure to compute site-independent $x_{q}$ and dependent $x_{s}$ values separately. The first step of this procedure is to use the coda normalization method far computation of site independent Q or corresponding $x_{q}$ value. The next step is the computation of $x_{s}$, values fur each site separately using the given $x_{q}$ value. For computation of ground motions the empirical Green's function (EGF) is modified to account fur the depth and distance variations of subevents on a finite fault plane using the theoritical Green's function. It is computed using wavenumber integration technique in layered media. The site dependent ground motions at seismic stations in southeastern local area were properly simulated using the modified empirical Green's function method in layered medium. The proposed method and procedures fur estimation of site dependent seismic parameters and ground motions could be efficiently used in the low and moderate seismicity regions.ons.s.ons.

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토석류의 침식 및 퇴적을 고려한 유동층의 거동 분석 (Analysis of Liquefied Layer Activities Considering Erosion and Sedimentation of Debris Flow)

  • 김성덕;이호진
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.23-29
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    • 2019
  • 최근의 기후변화는 산지가 많은 우리나라에서 토석류를 발생시켜 하류에 많은 재난을 야기하였다. 산지에서 발생한 토석류는 퇴적과 침식을 반복하며 하류로 이동하고, 유동화된 토사-물 혼합물 형태로 나타난다. 이처럼 강한 운동성의 토석류를 해석하기 위하여 연속방정식 및 운동량 방정식을 적용하였고, 퇴적 및 침식에 관한 속도식은 세립사가 포한된 수정형을 적용하였다. 본 연구는 산지 상류부에서 발생 가능한 퇴적토사량의 변화에 대한 하류부에서의 토석류 거동을 분석한 것이다. 조립토사의 포설 길이 변화에 따른 수로 하류단에서 토사체적농도를 분석해 보면, 공급유량이 많고 포설길이가 길수록 토사농도의 고저차가 크게 나타났고, 변곡점 발생 시점도 빨라진 것을 알 수 있다. 본 연구의 결과는 급경사의 비탈사면에서의 침식 및 퇴적 가능 여부를 알 수 있는 침식-퇴적 속도를 판단하여 토석류 재해에 대한 대책을 세우는 데 좋은 정보를 제공할 것이다.

한국 산맥론(III): 새로운 산맥도의 제안 (Discussions on the Distribution and Genesis of Mountain Ranges in the Korean Peninsular (III): Proposing a New Mountain Range Map)

  • 박수진;손일
    • 대한지리학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.276-295
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    • 2008
  • 현재 우리 사회에서 나타나고 있는 산맥에 관한 논란은 부분적으로는 산맥 표현에 대한 연구자 혹은 교과서 사이의 불일치, 그리고 산맥의 설정 목적과 성인에 대한 지리학계의 불명확한 설명에서 그 원인을 찾을 수 있다. 이를 극복하기 위해서는 성인별로 분류된 산맥을 설정 목적, 지도 축척, 그리고 교육 목적에 따라 계층적으로 제시하는 작업이 요구된다. 이 연구에서는 한반도의 복잡한 산지분포를 설명하는 개념을 산맥(mountain ranges)과 산줄기(mountain ridges)로 구분하여 사용할 것을 주장하였다. 새롭게 제안하는 산맥도에서는 산지의 분포를 결정하는 지반운동과 삭박작용의 공간적인 특성을 적절하게 반영하고자 하였다. 그 결과 7개의 1차 산맥과 8개의 2차 산맥 등 모두 15개의 산맥을 제안하였다. 새 산맥도에서는 기존의 산맥 중에서 적유령산맥, 모향산맥, 멸악산맥, 마식령산맥 등이 제외되었다. 제외된 산맥들은 모두 지표삭박작용이 강하게 작용하여 형성된 산지들로 공간적인 분포가 불분명하거나 설정근거가 불명확한 것들이다. 이에 반해 새롭게 추가된 1차 산맥으로는 길주-명천산맥, 양산산맥, 지리산맥이 있으며, 2차 산맥으로는 월출산맥과 북수백산맥이 있다. 기존의 산맥들의 공간적인 범위와 연속성 역시 새롭게 제안된 산맥도에서 많이 변하였다. 특히, 낭림산맥, 함경산맥, 태백산맥, 소백산맥의 경우에는 그 공간적인 범위에서 대폭적인 수정이 이루어져야 할 것이다. 그리고 기존의 산맥과 공간적인 범위는 유사하지만 새로운 명칭이 부여된 산맥으로는 백두산맥(마천령산맥), 화악산맥(광주산맥), 치악산맥(차령산맥), 내장산맥(노령산맥)등이 있다.