Asadi, A.;Fadavi, M.;Bagheri, A.;Ghodrati Amiri, G.
Structural Engineering and Mechanics
/
제37권6호
/
pp.575-592
/
2011
For seismic resistant design of critical structures, a dynamic analysis, either response spectrum or time history is frequently required. Owing to the lack of recorded data and the randomness of earthquake ground motion that may be experienced by structure in the future, usually it is difficult to obtain recorded data which fit the requirements (site type, epicenteral distance, etc.) well. Therefore, the artificial seismic records are widely used in seismic designs, verification of seismic capacity and seismic assessment of structures. The purpose of this paper is to develop a numerical method using Artificial Neural Network (ANN) and wavelet packet transform in best basis method which is presented for the decomposition of artificial earthquake records consistent with any arbitrarily specified target response spectra requirements. The ground motion has been modeled as a non-stationary process using wavelet packet. This study shows that the procedure using ANN-based models and wavelet packets in best-basis method are applicable to generate artificial earthquakes compatible with any response spectra. Several numerical examples are given to verify the developed model.
When generating spectrum-compatible artificial ground motion in engineering practices, the effect of the variation in fitting parameters on the distribution of the peak ground displacement (PGD) has not yet drawn enough attention. In this study, a method for simulating ground motion matching for multiple targets is developed. In this method, a frequency-dependent amplitude envelope function with statistical parameters is introduced to simulate the nonstationarity of the frequency in earthquake ground motion. Then, several groups of time-history acceleration with different temporal and spectral nonstationarities were generated to analyze the effect of nonstationary parameter variations on the distribution of PGD. The following conclusions are drawn from the results: (1) In the simulation of spectrum-compatible artificial ground motion, if the acceleration time-history is generated with random initial phases, the corresponding PGD distribution is quite discrete and an uncertain number of PGD values lower than the limit value are observed. Nevertheless, the mean values of PGD always meet the requirement in every group. (2) If the nonstationary frequencies of the ground motion are taken into account when fitting the target spectrum, the corresponding PGD values will increase. A correlation analysis shows that the change in the mean and the dispersion values, from before the frequencies are controlled to after, correlates with the modal parameters of the predominant frequencies. (3) Extending the maximum period of the target spectrum will increase the corresponding PGD value and, simultaneously, decrease the PGD dispersion. Finally, in order to control the PGD effectively, the ground motion simulation method suggested in this study was revised to target a specified PGD. This novel method can generate ground motion that satisfies not only the required precision of the target spectrum, peak ground acceleration (PGA), and nonstationarity characteristics of the ground motion but also meets the required limit of the PGD, improving engineering practices.
A method for estimating the floor response spectra (FRS) of elastic structures under earthquake excitations is proposed. The method is established based on a previously proposed direct estimation method for single degree of freedom systems, which generally overestimates the FRS of a structure, particularly in the resonance period range. A modification factor is introduced to modify the original method; the modification factor is expressed as a function of the period ratio and is determined through regression analysis on time history analysis results. Both real and artificial ground motions are considered in the analysis, and it is found that the modification factors obtained from the real and artificial ground motions are significantly different. This suggests that the effect of ground motion should be considered in the estimation of FRS. The modified FRS estimation method is further applied to a 10-story building structure, and it is verified that the proposed method can lead to a good estimation of FRS of multi-story buildings.
The stochastic point-source model has been widely used in generating artificial ground motions, which can be used to develop a ground motion prediction equation and to evaluate the seismic risk of structures. This model mainly consists of three different functions representing source, path, and site effects. The path effect is used to emulate decay in ground motion in accordance with distance from the source. In the stochastic point-source model, the path attenuation effect is taken into account by using the geometrical attenuation effect and the inelastic attenuation effect. The aim of this study is to develop accurate equations of ground motion attenuation in the Korean peninsula. In this study, attenuation was estimated and validated by using a stochastic point source model and observed ground motion recordings for the Korean peninsula.
In the nonlinear dynamic structural analysis, the given ground excitation as an input should be well defined. Because of the lack of recorded accelerograms in Korea, it is required to generate an artificial earthquake by a stochastic model of ground excitation with various dynamic properties rather than recorded accelerograms. It is well own that earthquake motions are generally non-stationary with time-varying intensity and frequency content. Many researchers have proposed non-stationary random process models. Yeh and Wen (1990) proposed a non-stationary stochastic process model which can be modeled as components with an intensity function, a frequency modulation function and a power spectral density function to describe such non-stationary characteristics. This model is based on the simulation for the strong-motion earthquakes with magnitude greater than approximately 5.0~6.0, because it will be not only expected to cause structural damage but also involved the characteristics of earthquake motions. Also, the recorded earthquake motion within this range are still very scarce in Korea. Thus, it is necessary to verify the model by the application of it to the mid-magnitude (approximately 4.0~6.0) earthquakes actually recorded in domestic or foreign area. The purpose of the paper is to generate an artificial earthquake using the model of Yeh and Wen in the area with low seismicity.
Seismic motion amplification owing to the input motion level at bedrock is one of the important topics to understand various geomaterials behavior. The extremely valuable borehole records at Port Island were obtained during the 1995 Hyogoken Nanbu Earthquake and also before and after the main event. In this study, the seismic motion amplification at the soft reclaimed ground was discussed. Comparison of measured records with numerical simulation results were made with focus on seismic motion amplification characteristics at the soft reclaimed ground.
Most codes of practice state that for large in-plane structures it is necessary to account for the spatial variability of earthquake ground motion. There are essentially three effects that contribute for this variation: (i) wave passage effect, due to finite propagation velocity; (ii) incoherence effect, due to differences in superposition of waves; and (iii) the local site amplification due to spatial variation in geological conditions. This paper discusses the procedures to be undertaken in the time domain analysis of a cable-stayed bridge under spatial variability of earthquake ground motion. The artificial synthesis of correlated displacements series that simulate the earthquake load is discussed first. Next, it is described the 3D model of the International Guadiana Bridge used for running tests with seismic analysis. A comparison of the effects produced by seismic waves with different apparent propagation velocities and different geological conditions is undertaken. The results in this study show that the differences between the analysis with and without spatial variability of earthquake ground motion can be important for some displacements and internal forces, especially those influenced by symmetric modes.
This study introduces a method to generate artificial earthquakes in Korean Peninsular using historical earthquake catalogues and point source model. For this purpose, three earthquake catalogues compiled by different researchers are compared to each other. And epicenters and magnitudes of future earthquakes are generated based on those catalogues. In generating ground motion accelertation, point source model proposed by Boore and Atkinson was adopted. Parameters of the model for South-Eastern part of Korean Peninsular was proposed by Noh and kn. From the epicenters, magnitudes, and ground motion models, possible earthquakes for 50,000 years are generated. Using these generated earthquakes ground accelrations and uniform hazard response spectra (UHRS) having 2%, 5%, and 10% exceedance probability in 50 years are proposed.
대부분의 대공간구조물은 극장, 스타디움, 체육관 등 공공성을 가지게 되어 내진안전성에 있어서 중요성이 많이 인식되고 있다. 그러나 구조형식 및 형상에 관하여 다양성을 가지고 있는 대공간구조물이 동적하중인 지진하중을 받을 때 나타나는 구조물의 거동은 파악하기 힘들다. 본 논문에서는 대공간구조의 주 구조요소인 아치구조물에 대하여 고유진동모드를 검토하였고 모의지진파를 입력하여 지진거동특성을 분석한 결과로서 아치구조물은 설계가속도스펙트럼의 크기보다 장주기 성분에 더 많은 영향을 받는다는 것을 파악하였다.
The local topography has a significant effect on the characteristics of seismic ground motion. This paper investigates the influence of topographic effects on the seismic response of a train-bridge system. A 3-D finite element model with local absorbing boundary conditions is established for the local site. The time histories of seismic ground motion are converted into equivalent loads on the artificial boundary, to obtain the seismic input at the bridge supports. The analysis of the train-bridge system subjected to multi-support seismic excitations is performed, by applying the displacement time histories of the seismic ground motion to the bridge supports. In a case study considering a bridge with a span of 466 m crossing a valley, the seismic response of the train-bridge system is analyzed. The results show that the local topography and the incident angle of seismic waves have a significant effect on the seismic response of the train-bridge system. Leaving these effects out of consideration may lead to unsafe analysis results.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.