Recently, the response of a high-rise building to external dynamic force created by wind and earthquake has received much attention. This response is dependent on wind intensity, surrounding environment, building size, shape, mass, stiffness and amount of energy dissipation available in the system. The study has been done on these parameters. Attempts have been made to increase the damping in building system and thereby reduce structural response. These attempts have centered on adding an energy-dissipative system(passive tuned mass damper; passive TMD) to the building system and increasing the overall effective damping. In this paper the optimum condition of passive TMD will be derived with respect to random excitation and the properties of the optimum condition will have been studied.
This study proposed the Probability Density Function (PDF) interpolation technique to evaluate the seismic fragility curves as a function of the return period. Seismic fragility curves have been developed as a function of seismic intensities such as peak ground acceleration, peak pound velocity, and pseudo-velocity spectrum. The return period of design earthquakes, however, can be more useful among those seismic intensity measurements, because the seismic hazard curves are generally represented with a return period of design earthquakes and the seismic design codes also require to consider the return period of design earthquake spectrum for a specific site. In this respect the PDF interpolation technique is proposed to evaluate the seismic fragility curves as a function of return period. Seismic fragility curves based on the return period are compared with ones based on the peak ground acceleration for the bridge model.
지진원으로부터 전파되는 진동은 거리에 따른 감쇠와 지형 혹은 지질구조에 따라 지역마다 다른 증·감폭 특성을 가진다. 지진원에서 기반암까지의 전파되는 진동은 이격거리에 따른 감쇠의 영향이 크며, 이는 감쇠식을 통해 쉽게 추정할 수 있다. 하지만 지표면에 전달되는 진동 추정은 기반암 상부에 위치한 토층 고유주기의 영향을 받기에 위치별 지질정보 파악이 중요하다. 지질정보 기반 진도 추정을 위해 지반조사 자료가 필요하며, Vs 주상도가 없을 경우 표준관입시험을 통해 대상지반의 강도 및 특성 파악에 주로 사용된다. 국토지반정보 포털시스템에서는 국내 지반에서 수행된 지반조사자료를 통합하여 관리하고 있으며, 표준관입시험 정보가 약 40만공을 구축되어 있다. 본 연구에서는 지반정보를 기반으로 체감형 진도정보 산출을 위해 권역별로 증폭계수 정량화 가능성을 검토하였다. 이때 SPT-N치를 자료를 통해 전단파 주상도를 생성하고, 대상지역에 지반응답해석을 수행하였다. 권역별 증폭계수와 지진파의 주기별 진도 분포는 해석방법 및 권역설정에 따라 큰 차이를 보였다.
This paper examines whether the "effective period" of bilinear isolation systems, as defined invariably in most current design codes, expresses in reality the period of vibration that appears in the horizontal axis of the design response spectrum. Starting with the free vibration response, the study proceeds with a comprehensive parametric analysis of the forced vibration response of a wide collection of bilinear isolation systems subjected to pulse and seismic excitations. The study employs Fourier and Wavelet analysis together with a powerful time domain identification method for linear systems known as the Prediction Error Method. When the response history of the bilinear system exhibits a coherent oscillatory trace with a narrow frequency band as in the case of free vibration or forced vibration response from most pulselike excitations, the paper shows that the "effective period" = $T_{eff}$ of the bilinear isolation system is a dependable estimate of its vibration period; nevertheless, the period associated with the second slope of the bilinear system = $T_2$ is an even better approximation regardless the value of the dimensionless strength,$Q/(K_2u_y)=1/{\alpha}-1$, of the system. As the frequency content of the excitation widens and the intensity of the acceleration response history fluctuates more randomly, the paper reveals that the computed vibration period of the systems exhibits appreciably scattering from the computed mean value. This suggests that for several earthquake excitations the mild nonlinearities of the bilinear isolation system dominate the response and the expectation of the design codes to identify a "linear" vibration period has a marginal engineering merit.
In the companion paper (I - Database and Site Response Analyses), site-specific response analyses were performed at more than 300 domestic sites. In this study, a new site classification system and design response spectra are proposed using results of the site-specific response analyses. Depth to bedrock (H) and average shear wave velocity of soil above the bedrock ($V_{S,Soil}$) were adopted as parameters to classify the sites into sub-categories because these two factors mostly affect site amplification, especially for shallow bedrock region. The 20 m of depth to bedrock was selected as the initial parameter for site classification based on the trend of site coefficients obtained from the site-specific response analyses. The sites having less than 20 m of depth to bedrock (H1 sites) are sub-divided into two site classes using 260 m/s of $V_{S,Soil}$ while the sites having greater than 20 m of depth to bedrock (H2 sites) are sub-divided into two site classes at $V_{S,Soil}$ equal to 180 m/s. The integration interval of 0.4 ~ 1.5 sec period range was adopted to calculate the long-period site coefficients ($F_v$) for reflecting the amplification characteristics of Korean geological condition. In addition, the frequency distribution of depth to bedrock reported for Korean sites was also considered in calculating the site coefficients for H2 sites to incorporate sites having greater than 30 m of depth to bedrock. The relationships between the site coefficients and rock shaking intensity were proposed and then subsequently compared with the site coefficients of similar site classes suggested in other codes.
This paper presents some shaking table tests conducted on a 1/4-scaled model with 5-story steel reinforced concrete (SRC) spatial frame with irregular section columns under a series of base excitations with gradually increasing acceleration peaks. The test frame was subjected to a sequence of seismic simulation tests including 10 white noise vibrations and 51 seismic simulations. Each seismic simulation was associated with a different level of seismic disaster. Dynamic characteristic, strain response, acceleration response, displacement response, base shear and hysteretic behavior were analyzed. The test results demonstrate that at the end of the loading process, the failure mechanism of SRC frame with irregular section columns is the beam-hinged failure mechanism, which satisfies the seismic code of "strong column-weak beam". With the increase of acceleration peaks, accumulated damage of the frame increases gradually, which induces that the intrinsic frequency decreases whereas the damping ratio increases, and the peaks of acceleration and displacement occur later. During the loading process, torsion deformation appears and the base shear grows fast firstly and then slowly. The hysteretic curves are symmetric and plump, which shows a good capacity of energy dissipation. In summary, SRC frame with irregular section columns can satisfy the seismic requirements of "no collapse under seldom earthquake", which indicates that this structural system is suitable for the construction in the high seismic intensity zone.
본 논문에서는 비선형 지진격리교량의 최적 설계 방법을 제시하였다. 최적설계를 위한 목적함수로는 교각과 지진격리장치의 파괴확률을 고려하였으며, 상충하는 두 목적함수를 동시에 최적화하는 다수의 해를 효율적으로 검색하고자 유전자 알고리즘에 기반한 다목적 최적화기법을 도입하였다. 또한, 최적화 과정에서 요구되는 다수의 비선형 시간이력해석을 수행하지 않고도 교량의 확률적 응답을 효율적으로 예측할 수 있는 추계학적 선형화 방법을 접목하였다. 제시하는 방법의 효율성을 검증하기 위한 수치 예로서 실제 교량인 남한강교를 고려하였고, 제안하는 방법과 기존 비선형 시간이력해석을 이용한 생애주기비용 기반 설계법을 각각 적용하여 내진성능을 비교하였다. 내진성능을 비교한 결과, 제시하는 방법이 기존의 비용에 기반한 최적설계보다 우수한 성능 및 경제성을 보임을 검증하였다. 또한, 다양한 지진하중에 대해서도 제안된 방법이 보다 개선된 성능을 보임을 확인하였다.
본논문(本論文)에서 1926년 2월부터 1943년 5월까지 국내(國內)에서 Wiechert 지진계(地震計)로 관측(觀測)된 국지자료(局地資料)가 제시(提示) 연구되었다. 일본(日本) 기상청(氣象廳)(JMA) 현용(現用) S-P monogram(travel time table)을 기초(基礎)로 하고 주로 Tsuboi의 지진(地震) 규모(規模)(magnitude) 계산식(式)과 진도자료(震度資料)의 보조(補助) 이용(利用)으로 적절한 한계내(限界內)에서 가능한 한(限) 많은 지진요소(地震要素)(parameter)를 산출하였다. 또한 진앙분포(震央分布)와 관련한 지진(地震) 특성(特性)이 인접지질구조(隣接地質構造)와 연관(連關) 논의(論議)되었으며 몇몇의 통계결과(統計結果)가 일본(日本) 구주지역(九州地域)과 비교 분석됨으로서 한국의 지진(地震) 활동(活動)에 관한 합리적(合理的)인 해석(解析)이 내려졌다. 지진(地震) mechanisrn을 규명(規明)하기에는 충분(充分)하지 않지만, 단편적인 자료(資料)들을 superposition method 에 의하여 종합(綜合)한 결과(結果), 일본(日本) 남서부(南西部)(구주(九州)) 지역(地域)의 그것과 대체로 일치(一致)하는 동일서(東一西) 압축(壓縮)의 stress field가 작용(作用)하는 일반적 경향성(傾向性)을 발견(發見)할 수 있었다.
A very high resolution weather analysis system (VHRAS) of 50 m horizontal resolution is established based on LAPS. VHRAS utilizes the 3 hourly forecast data of the Unified Model (UM) of the Korea Meteorological Administration (KMA) with the horizontal resolution of 12 km as initial guess fields. The analysis system ingests the automatic weather station (AWS) data as input observations. The analysis system operates every hour for Seoul, Korea region in real time basis. It takes less than 10 minutes for one analysis cycle. The size of grid of the analysis domain is $800{\times}660$, respectively. The analysis results from December 2010 to February 2011 showed that the mean biases of temperature, maximum and minimum temperature were -0.07, 1.6, $0.2^{\circ}C$, respectively. The temperature in the central part of the city revealed relatively higher value than that of the surrounding mountainous areas, which showed a heat island feature. The heat island appears in zonal direction since the central city region is developed along a large river. Along the heat island, the eastern region was warmer than the western region. The warmer temperature in the western part of the heat island was caused by anthropogenic heat change in conjunction with the change of land use. This system will provide more reliable weather data and information in Seoul.
현행 내진설계 기준과는 달리 내진설계기준연구(II) 에서는 6층 미만의 건물도 내진설계를 적용하도록 제안하고 있다 이 제안서가 향후 내진설계 기준의 근간이 된다면 저층 건물에 대하여서도 내진설계가 수행되어야 할 것으로 예상된다 지진의 세기로 구분할 때 국내의 약지진동 지역으로 구분되며 이와 같은 지역에서의 저층 건물의 초과강도 계수 $\Omega$는 매우 크다고 기조의 연구자들이 보고하고 있다 따라서 본 연구에서는 국내 4층 RC 모멘트 연성 골조의 경우에$\Omega$를 고찰하고자 스팬과 경간(bay)를 변화시키면서 모델을 설계하고 이를 2차원 push-over 해석하였다 수치해석 결과 경간의 수 또는 스팬 길이가 증가함에 따라$\Omega$의 값이 증가하는 추세를 보였다 이는 내진설계시 우발 비틀림 모멘트를 고려함으로 스팬 길이 또는 경간 수의 증가에 비하여 외부기중의 설계강도증가율이 크기 때문이다 또한 외부 기둥의 강도증가는 강기동-약보 모델에 근접한 붕괴기구를 형성하므로 $\Omega$의 증가에 영향을 미치는 것으로 고찰되었다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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