• Title/Summary/Keyword: 지진모의실험

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Tsunami simulation using practical dispersion-correction scheme (실용적인 분산보정기법을 이용한 지진해일 전파모의)

  • Park, Kang-Wook;Ha, Tae-Min;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.59-62
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    • 2012
  • 지진해일은 한 번 발생하면 매우 큰 피해를 주는 자연재해 중 하나이다. 특히 최근에 일어나고 있는 지진해일에서 주목할 점은 해저지진의 규모가 커짐에 따라 그로인해 생긴 지진해일이 발생 인접지역에만 피해를 주는 것이 아니라 2010년 칠레지진과 2011년 동일본 대지진으로 생긴 지진해일과 같이 태평양을 가로질러 먼 거리에까지도 영향을 준다는 것이다. 하지만 이러한 지진해일에 대하여 피해 경감 및 재해대책을 수립할 때는 지진해일의 발생시간에 대한 정확한 예측이 불가능하기 때문에 연구하는데 여러 가지 어려움이 있으므로 역사 및 가상지진해일의 수치모의실험 결과를 이용한다. 그래서 이렇게 활용성이 높은 지진해일 수치모의실험 결과의 정확도 검증을 위하여 본 연구를 시작하게 되었다. 본 연구에서 사용한 수치기법으로는 분산항을 제외한 선형 천수방정식을 이용하였고, 이를 차분하는 과정에 나타나는 수치분산을 조정하여 선형 Boussinesq 방정식의 분산항을 대체할 수 있도록 하였다. 그리고 실제 동일본 대지진으로 발생한 지진해일을 전파모의하여 분산항을 고려한 수치모의실험 결과와 이 당시 태평양에서 수면변화양상을 기록한 DART buoy 관측값과의 비교를 통해 정확도를 확인해보았다.

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Earthquake Simulation Tests on a 1:5 Scale 10-Story R.C. Residential Building Model (1:5 축소 10층 내력벽식 R.C. 공동주택의 지진모의실험)

  • Lee, Han-Seon;Hwang, Seong-Jun;Lee, Kyung-Bo;Kang, Chang-Bum;Lee, Sang-Ho;Oh, Sang-Hoon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.6
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    • pp.67-80
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    • 2011
  • This paper presents the results of shaking table tests on a 1:5 scale 10-story R.C. wall-type residential building model. The following conclusions are drawn based on the test results. (1) The model responded linear elastically under the excitations simulating an earthquake with a return period of 50 years, and showed a nonlinear response under the excitations simulating the design earthquake of Korea. (2) The model showed a significant strength drop under the maximum considered earthquake, with a return period of 2400 years. (3) The major portion of the resistance to lateral inertia forces came from the walls used for the elevator and stair case. (4) Finally, the damage and failure modes appear to be due to the flexural behavior of walls and slabs. A significant deterioration of stiffness and an elongation of the fundamental periods were observed under increased earthquake excitations.

Earthquake Simulation Tests of A 1:5 Scale Gravity Load Designed 3-Story Reinforced Concrete Frame (중력하중 설계된 1:5 축소 3층 철근콘크리트 골조의 지진모의실험)

  • 이한선;우성우
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.6
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    • pp.241-252
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    • 1998
  • The objective of the research stated herein is to observe the actual responses of a low-rise nonseismic moment-resisting reinforced concrete frame subjected to varied levels of earthquake ground motions. First, the reduction scale for the model was determined as 1 : 5 considering the capacity of the shaking table to be used and the model was manufactured according to the similitude law. This model was, then, subjected to the shaking table motions simulating Taft N21E component earthquake ground motions, whose peak ground accelations (PGAs) were modified to 0.12g, 0.2g, 0.3g, and 0.4g. The lateral accelerations and displacements at each story and local deformations at the critical reginos of the structure were measured. The base shear was measured by using self-made load cells. Before and after each earthquake simulation test, free vibration tests were performed to find the change in the natural period and damping ratio of the model. The test data on the global and local behaviors are interpreted. The model showed the linear elastic behavior under the Taft N21E motion with the PGA if 0.12g, which represents the design earthquake in Korea. The maximum base shear was 1.8tf, approximately 4.7 times the design base shear. The model revealed fairly good resistance to the higher level of earthquake simulation tests. The main components of its resistance to the high level of earthquakes appeared to be 1) the high overstrength, 2) the elongation of the fundamental period, and 3) the minor energy dissipation by inelastic deformations. The drifts of the model under these tests were approximately within the allowable limit.

Shear Resistance of Unreinforced Cast-In-Place Anchors in Uncracked and Cracked Concrete by Seismic Qualification Tests (지진모의실험에 의한 비균열 및 균열콘크리트에 매입된 비보강 선설치앵커의 전단 저항강도 평가)

  • Park, Yong Myung;Kim, Tae Hyung;Kim, Dong Hyun;Jo, Sung Hoon;Lee, Jong Han
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.27 no.3
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    • pp.347-357
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    • 2015
  • In this study, an experimental study was performed to evaluate the concrete breakout strength of unreinforced cast-in-place anchors by seismic qualification test under shear loading. The CIP anchors tested herein were 30mm in diameter with an edge distance of 150mm and an embedment depth of 240mm in uncracked and cracked concrete. The cracked specimen consisted of orthogonal and parallel crack to the loading direction, respectively. The dynamic loading sequence during the seismic qualification test was determined based on CSA N287.2, ACI 355.2 and ETAG 001 codes. After the dynamic loading, the static loading was applied until failure occurs. The shear resistance by seismic qualification tests showed almost the same strength as that obtained from the static tests in uncrcaked and cracked concrete, respectively. Meanwhile, the breakout depth did not reach $8d_0$, therefore the modified strength equation of ACI 318-11 could estimate properly the concrete breakout strength, which does not consider effective bearing length.

Dynamic Shear Strength of Stirrup-reinforced Cast-in Anchors by Seismic Qualification Tests (스터럽 보강 선설치 앵커의 지진모의실험에 의한 동적 전단 저항강도 평가)

  • Kim, Tae Hyung;Park, Yong Myung;Kang, Choong Hyun;Lee, Jong Han
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.30 no.2
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    • pp.67-76
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    • 2018
  • An experimental study was conducted to evaluate the breakout strength of stirrup-reinforced cast-in anchors under dynamic shear loadings. The shear loadings were applied in the manner specified in the ACI 355.2 and ETAG 001 for the seismic qualification tests. Test specimens were fabricated with M36 anchor (edge distance, 180mm) reinforced with D10 stirrups (spacing, 100mm). The specimens reached almost the breakout strength and thereafter fracture of anchor occurred. Additional tests with M42 anchor (edge distance, 160mm) reinforced with D6 bars (spacing, 100mm) were also conducted. The experimental results showed that the dynamic shear strength was not less than the static resistance. Based on the test results, it was shown that ACI 318 and ETAG 001 specifications estimate the breakout strength of stirrup-reinforced anchors conservatively as more reinforcement is provided.

Study on Human Damage Prediction Method for Tsunami Disasters (지진해일발생시 인명피해 예측기법에 대한 연구)

  • Kim, Sung-Min;Ha, Tae-Min;Lee, Seung-Oh;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.2102-2104
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    • 2007
  • 본 연구에서는 수치모의을 통하여 최대범람구역을 설정하고, 지역주민들의 실제 피난상황을 모의하여 실제 지진해일이 발생했을 때 인명피해를 예측하는 기법을 개발하였다. 1983년 동해 중부 지진해일의 수치모형실험을 통하여 최대범람구역 및 범람시간을 설정하였고, 임원항 지역을 가상공간에서 재현하여 지역주민의 피난상황을 모의하였다. 최종 피난 지역은 3개로 설정하였으며, 각각 다른 지역을 설정하여 반복해서 실험하여 인명피해를 예측하고 수치모형실험 결과를 토대로 가장 적합한 피난 지역을 선택하였다. 인명 및 재산피해를 최소화하는 방재대책을 수립하는데 본 연구의 결과를 활용할 수 있다.

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Shear Strength of Hairpin Reinforced Cast-In-Place Anchors by Static and Seismic Qualification Tests (헤어핀 보강 선설치앵커의 정적 및 지진모의실험에 의한 전단 저항강도 평가)

  • Kim, Dong Hyun;Park, Yong Myung;Kim, Tae Hyung;Jo, Sung Hoon;Kang, Choong Hyun
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.27 no.3
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    • pp.333-345
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    • 2015
  • This study evaluated the static and dynamic shear strength of cast-in-place anchors reinforced with hairpin bars in uncracked and cracked concrete. The anchors 30mm in diameter reinforced with D10 hairpin bar were designed with an edge distance of 150mm and an embedment depth of 240mm. The cracked specimens consisted of the orthogonal and parallel cracks to the direction of shear loads, respectively. The dynamic strength was evaluated using seismic qualification tests based on the ACI 355.2 standard. The shear strength of the hairpin reinforced anchor was hardly correlated to the concrete cracks and the dynamic strength was similar to its static shear strength. Finally, a consideration on the design strength of hairpin reinforced anchors was presented.

A Study on Cumulative Structural Damage (누적된 손상을 입은 구조물의 거동)

  • Kim, Nam-Hee
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2005.03a
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    • pp.252-257
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    • 2005
  • 비보강 조적조는 비균일재료로 이루어진 합성재료에 가까우므로 그거동이 하중종류와 구조물의 손상정도에 따라서 매우 달라지게 된다. 본 연구에서는 작은 지진부터 큰 지진까지 수차례의 모의 지진을 받는 구조물의 손상거동을 살펴보기 위한 방법으로, 시간영역 자료를 여러구간으로 나누어서 주파수가 어떻게 변화해 가는지 살펴보았다. 또한 주파수와 강도와의 관계식을 이용하여 단자유도계의 이선형모델도 유도하였다. 하중이 커짐에 따라서 이선형 모델의 강성은 계속적으로 저하됨을 알 수 있다. 실제로 실험결과는 누적된 손상을 받는 구조물의 거동이므로, 조적조의 수치해석적 모델의 개발시 이러한 누적된 손상효과를 합리적으로 처래해야 되는 문제점이 있다.

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Design and Construction of a 1:5 Scale 10-Story R.C. Apartment Building Model for Earthquake Simulation Tests (지진모의실험을 위한 10층 R.C. 공동주택의 1:5 축소모델 설계 및 시공)

  • Hwang, Seong-Jun;Lee, Kyung-Bo;Kang, Chang-Bum;Lee, Han-Seon;Lee, Sang-Ho;Oh, Sang-Hoon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.6
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    • pp.55-66
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    • 2011
  • The purpose of this study was to develop an efficient process in the design and construction of a 1:5 scale 10-story R.C. apartment building model for an earthquake simulation test. The reduction ratio of the specimen was determined by the size ($5m{\times}5m$) and pay load (600kN) of the available shaking table and the availability of model reinforcements. For efficiency and quality control of the reinforcement work, prefabrication was used. Construction was conducted in two steps, the wall in one step, and another step for the slab, because it was impossible to remove the formwork of a wall if the walls and slabs in a story were constructed in one step. The slip form construction method was used repetitively for walls. The formwork of a wall was made with veneer and acryl plate on each side, so it was possible to check the quality of the concrete placing. To construct this model, it took roughly six months with five full-time research assistants, for a total of 602 man days of labor in construction.

Tsunami Evacuation Simulation at Samcheok Port (삼척항의 지진해일 대피 시뮬레이션)

  • Park, Seong-Kyu;Ha, Tae-Min;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.109.2-109.2
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    • 2010
  • 방재계획의 하나인 대피장소 및 대피경로의 결정은 방재계획 중 가장 기본이 되는 사항으로 재해발생 시 대비가 적절치 못하면 대규모 인명피해가 발생할 우려가 있기 때문에 결정에 신중을 기해야 한다. 대피장소 및 대피경로의 결정은 직접 대규모 인원이 참여한 모의실험을 실시하여 효율적이고 안전한 방법을 찾는 것이 가장 바람직하다. 그러나 이러한 접근은 현실적으로 불가능하기 때문에 본 연구에서는 대상 지역의 지진해일 대피 시뮬레이션 모형을 제작하고 이를 적용하여 최적의 대피장소 및 대피경로를 지정할 수 있도록 하였다. 이러한 접근을 통하여 실제 지진해일 발생 시 주민들이 가장 빠르고 안전하게 대피하도록 할 수 있으며, 나아가 효율적이고 안전한 방재계획 수립에 큰 역할을 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 과거 지진해일로 인한 피해 경험이 있는 삼척항을 지진해일 대피 시뮬레이션을 위한 대상지역으로 선정하였다. 또한, 현장 조사를 실시하여 대상지역의 지형특성을 고려한 결과를 토대로 지진해일 대피 시뮬레이션에 앞서 필요한 가상 시나리오를 작성하였고 지진해일 대피 시뮬레이션을 통해 비상대처계획(EAP, Emergency Action Plan) 수립에 필수 사항인 대피계획을 검토하였다.

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