Following a 5.8 magnitude earthquake on September 12, 2016 in Gyeongju Province, a magnitude 5.4 earthquake occurred in the northern region of Pohang City on November 15, 2017 in South Korea. Only 7.9 % of the building structures are earthquake-resistant, according to the recent survey conducted by the government agencies in October 2017. In this paper, the linear analysis seismic performance evaluation procedure of the existing school structures presented in the revised methodology(Seismic Performance Evaluation Procedure and Rehabilitation Manual for School Facilities) was introduced. In this paper, the linear analysis evaluation procedure presented in the revised methodology was introduced and the seismic performance index of the example structure was evaluated using the linear analysis evaluation procedure. The seismic retrofit was verified by the linear and nonlinear dynamic analyses using Perform 3D. The analysis results show that the dissipated inelastic energy is concentrated on the retrofitted shear wall and the maximum inter-story drift of the stadium model structure with damping system satisfies the requirement of the current code.
본 연구에서는 터널내 탄성파 탐사로부티 터널막장 전방 파쇄대를 예측하기 위한 두 가지의 3차원 구조보정 기법을 제안하였다. 첫 번째 해석기법은 타원체의 원리에 기초한 것으로 터널 양쪽 벽면에서 각각 독립적으로 탄성파 탐사를 수행하여 얻은 2차원 해석 결과를 이용하여 3차원 구조보정을 수행할 수 있다. 두 번째 해석기법은 파전파 평면의 개념을 도입한 것으로 터널내 탄성파탐사를 터널 한쪽 벽면에서만 송신을 수행한 반면, 수진기는 양쪽 벽면에 설치한 경우에 적용할 수 있는 기법이다. 새로운 구조보정 기법을 현장 터널내 탄성파 탐사 자료에 적용해 보았다. TSP 시험자료를 이용하여 3차원 구조보정을 수행한 후, 그 결과를 터널 굴착과정 중 조사된 지질정보와 비교해 보았다. 그 결과 제안된 구조보정 기법을 통하여 불연속면의 형상을 비교적 정확히 예측할 수 있음을 확인하였다.
최근 지반물리탐사기술은 자원조사분야에서뿐 만 아니라 토목공학분야에서도 활용빈도가 증대되고 있는 실정이다. 이러한 기술을 토목기술자들이 활용하는 경우 물리탐사기법의 기본원리와 기술적 한계를 이해하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 타원체의 성질을 이용한 3차원 구조보정기법을 이용해 터널내 탄성파탐사(TSP)로부터 터널막장 전방에 위치한 파쇄대의 기하형상 즉, 터널축과 파쇄대간의 사이각 및 경사 등을 파악하는 기법에 관하여 기술하였다. 또한, TSP 시험을 모사하는 수치해석을 최적으로 수행하기 위하여 매개변수분석을 수행하였다. 즉, 수치해석의 안정성과 정확성을 도모하는 최적의 요소크기, 해석시간간격 및 발파진원의 동적특성 등에 대하여 연구하였다. 터널과 파쇄대를 포함한 임의의 지반을 모델화하여 수행한 예제해석으로부터 터널막장 전방에 위치한 파쇄대의 3차원적 기하형상을 타원체의 성질을 이용한 3차원구조보정기법에 의하여 적절한 예측할 수 있음을 확인하였다.
Kite는 조사지역을 한번 횡단함으로써 3차원 지하영상을 얻기 위한, 새로이 개발된 단일채널(single-channel) 탄성파 취득시스템이다. Kite시스템은 진행방향에 수직으로 전개되는 하이드로폰(hydrophone)과 하이드로폰의 한쪽 끝에 설치하는 에너지원(source)인 에어건(air-gun)으로 구성된다. 3차원 지하영상은 기존 다중채널 반사자료 처리방법을 사용하며, 공통 소스점 모음(CSS gather)을 딕스식을 이용하여 지하층들의 평균 구간속도를 구하게 된다. 이 구간속도와 정규 고결응력으로 부터 물리상수들을 선택적으로 이용하여 전단계수, 공극율, 횡파속도 등을 구하였다. 본 시스템은 북대서양의 대륙붕에서 실시되었으며 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
울릉분지 남서연변부의 다중채널 탄성파단면도를 이용하여 중기에서 말기 마이오세동안의 시퀀스 층서분석을 정밀 분석 하였다. 해퇴층서는 오랜 융기되고 변형된 하부층을 기저로 한 해침층서 위에 발달하였다. 뚜렷한 응축층이 해침과 해퇴층서사이를 구분 짓는다. 해침층서는 하부의 융기되고 변형된 지층위로 상향걸침한다. 해퇴층서는 구분 가능한 저해수준, 고해수준, 그리고 해침 체계역으로 구성된 여섯 개의 전진형 퇴적 시퀀스를 포함한다. 대부분의 퇴적 시퀀스는 분지선상지, 사면선상지, 그리고 전진복합체로 이루어진 저해수준 체계역이다. 잠재적인 석유 저류층은 분지선상지의 사암, 사면 선상지의 해저수로 충진 사암과 오버뱅크의 사암, 그리고 대륙붕지역의 침식곡 충진 사암들이다. 또한 해침퇴적층서내 천해사암층도 유망하다. 성공적인 탐사활동을 위해 연구 주변지역에 대한 정밀 시퀀스 층서분석, 탄성파 자료의 재처리, 그리고 3-D탄성파 탐사의 실시를 제안한다.
When subsurface is polluted, contaminants tend to migrate through groundwater flow path. The groundwater flow path is highly dependent upon underground geological structures in the contaminated area. Geophysical survey is an useful tool to identify subsurface geological structure. In addition, geophysical logging in a borehole precisely provides detailed information about geological characteristics in vicinity of the borehole, including fractures, lithology, and groundwater level. In this work, surface seismic refraction and electrical resistivity surveys were conducted in a test site located in Namyangju city, South Korea, along with well logging tests in five boreholes installed in the site. Geophysical data and well logging data were collected and processed to construct an 3D geological map in the site.
The surrounding rocks of underground openings are natural materials and their mechanical behavior under seismic load is different from traditional man-made materials. This paper proposes a framework to comprehensively model the mechanical behavior of surrounding rocks. Firstly, the effects of seismic load on the surrounding rocks are summarized. Three mechanical effects and the mechanism, including the strengthening effect, the degradation effect, and the relaxation effect, are detailed, respectively. Then, the framework for modelling the mechanical behavior of surrounding rocks are outlined. The strain-dependent characteristics of rocks under seismic load is considered to model the strengthening effect. The damage concept under cyclic load is introduced to model the degradation effect. The quantitative relationship between the damage coefficient and the relaxation zone is established to model the relaxation effect. The major effects caused by seismic load, in this way, are all considered in the proposed framework. Afterwards, an independently developed 3D dynamic FEM analysis code is adopted to include the algorithms and models of the framework. Finally, the proposed framework is illustrated with its application to an underground opening subjected to earthquake impact. The calculation results and post-earthquake survey conclusions are seen to agree well, indicating the effectiveness of the proposed framework. Based on the numerical calculation results, post-earthquake reinforcement measures are suggested.
In paper after the strong earthquake of recently the Korea neighborhood, the Korean government survey show that the 86% of school buildings in Korea are in potential damage risk and only 14% of them are designed as earthquake-resistance buildings. Earthquake Reinforcing projects of school have been a leading by the ministry of education, however their reinforcing methods done by not proved a engineering by experiment which results in uneconomical and uneffective rehabilitation for the future earthquake. An experimental and analytical study have been conducted for the shear reinforcing method of column by axis and horizontal axis load using attaching composite beam. Based on the previous research, in this study, Design examples are given to show the performance evaluation for the column reinforcing of old school buildings using nonlinear analysis is going to be conducted and strengthening method is going to be on the market after their performance is proved by the test.
구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다. 본 연구에서는 경상남도 경주시에 위치한 첨성대를 연구대상으로 설정하였다. 첨성대는 약 1,300여 년 전 건립된 석축구조물로서 지반침하로 약간 기울어져 있으며, 일부 석재 사이의 틈이 벌어져 있는 상태이다. 본질적인 대책수립을 위하여 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 3차원 레이저스캐닝시스템에 의한 (형상)역공학적 연구, 물리탐사에 의한 지반공학적 특성 연구 및 고유진동수 측정에 의한 첨성대의 동적특성 등의 다음과 같은 연구들을 수행하였다. 첫째, 정밀측량에 의한 첨성대의 정밀한 변형량 측정 및 지속적인 변위측정을 위하여 3차원 레이저 스캐닝에 의한 첨성대의 3차원 공간위치정보를 취득하여 형상역공학에 의한 3차원 벡터이미지 형상구현 및 첨성대의 크기, 변위량, 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하고자 하였다. 둘째, 다양한 비파괴적 물리탐사 방법들을 적용하여 첨성대 및 주변 지반의 물성분포 및 지반특성을 파악하고자 하였다. 한편, 다양한 물리탐사를 통하여 향후 유사한 조사에 있어서 적절한 물리탐사 방법을 제시하고자 하였다. 셋째, 경주 첨성대의 1/10 모형에 대한 동적특성실험 및 실물에 대한 고유진동수 측정을 통해 첨성대의 구조적 특성을 연구하여 첨성대의 구조특성 및 상태판단 및 동적특성 파악에 의한 내진성능을 판단하고자 하였다.
It is believed that geological survey, drilling and geophysical survey which was carried out on Tertiary deposits in Pohang is a valuable but through the studying of many Tertiary sediments in Japan discovered many questions on analysis of final report prepared by National geological survey. The main reason is: 1. The seismic sound velocity which have regulated in the final report prepared by geological survey for Tertiary deposits in Pohang was 1,500-2,000m/sec in spite of oil bearing sediments of same age in Japan are 2,000-3,800m/sec. These may means the requirement of reconsideration of seismic velocity for Tertiary deposits in Pohang and required to have a dipper drilling. 2. Stratigraphically, geophysically, and paleontologically, the Tertiary deposits in Pahang land area is similar with that of Nishiyama-Hunakawa formations of Akita oil field in Japan. Nishiyama-Hunakawa formation is the main oil bearing formation in Japan. 3. Those valcanic rock including andestitic rock and liparitic rock which have extensively distributed over either at land area or at sea bottom, assumed by geological survey as the base of Tertiary sediments. But in case of Japan many oil bearing deposits are in over laid by these kind of volcanic rock. Therefore a possible of same condition with Japan is presumable on Tertiary sediments in Pohang. 4. It is believed that the Tertiary sediments of land area in Pohang is the extension of offshore basin but is wandering that the final report submitted by geologic survey have not remain any word on report of ECAFE discribed so much problematics as followed: A. Although it was assumed that no great thickness exceeding 1,000 meters, or major structures would be encountered in the Tertiary offshore sequence, it was hoped that shallow hydrocarbon deposits might be found, because these sediment are lithologically similar to those of the same age in the producing area of the northwest Honshu region of Japan where hydrocarbon are extracted from depths of only 500 to 600 meters. B. Four possible hydrocarbon trap conditions are represented in the survey area: anticlinal folds, faults, pinch outs, along the igneous basement and lateral facies changes. C. Most of the prime possible reservoir area are beyond the 50 meter water depth mark, except for the structures in Yonil Bay. D. Despite the shallowness of the offshore basin, sufficient trap condition exist in the area to warrant further exploration for hydrocarbon. 5. All of the problems mentioned above have gave us a strong reasons to have us hesitating to make a final conclusion on Tertiary problems in Pohang, before to have a drill to a depth to 3,000 meters or more whatever it is the Tertiary or a Mesozoics below 1,000 meters.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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