• 제목/요약/키워드: Ground response

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장주기 지진동을 고려한 건축물 및 비구조요소의 가속도 응답 증폭비 (A Study on the Acceleration Response Amplification Ratio of Buildings and Non-structural Components Considering Long-Period Ground Motions)

  • 오상훈;김주찬
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • Structures of high-rise buildings are less prone to earthquake damage. This is because the response acceleration of high-rise buildings appears to be small by generally occurring short-period ground motions. However, due to the increased construction volume of high-rise buildings and concerns about large earthquakes, long-period ground motions have begun to be recognized as a risk factor for high-rise buildings. Ground motion observed on each floor of the building is affected by the eigenmode of the building because the ground motion input to the building is amplified in the frequency range corresponding to the building's natural frequency. In addition, long-period components of ground motion are more easily transmitted to the floor or attached components of the building than short-period components. As such, high-rise buildings and non-structural components pose concerns about long-period ground motion. However, the criteria (ASCE 7-22) underestimate the acceleration response of buildings and non-structural components caused by long-period ground motion. Therefore, the characteristics of buildings' acceleration response amplification ratio and non-structural components were reviewed in this study through shake table tests considering long-period ground motions.

Multi-point response spectrum analysis of a historical bridge to blast ground motion

  • Haciefendioglu, Kemal;Banerjee, Swagata;Soyluk, Kurtulus;Koksal, Olgun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제53권5호
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    • pp.897-919
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    • 2015
  • In this study, the effects of ground shocks due to explosive loads on the dynamic response of historical masonry bridges are investigated by using the multi-point shock response spectrum method. With this purpose, different charge weights and distances from the charge center are considered for the analyses of a masonry bridge and depending on these parameters frequency-varying shock spectra are determined and applied to each support of the two-span masonry bridge. The net blast induced ground motion consists of air-induced and direct-induced ground motions. Acceleration time histories of blast induced ground motions are obtained depending on a deterministic shape function and a stationary process. Shock response spectrums determined from the ground shock time histories are simulated using BlastGM software. The results obtained from uniform and multi-point response spectrum analyses cases show that significant differences take place between the uniform and multi-point blast-induced ground motions.

국내 내진설계기준의 지반증폭계수를 활용한 포항지역의 지표면 최대가속도 산출 적절성 검토 (A Study on the Applicability of Amplification Factor to Estimate Peak Ground Acceleration of Pohang Area)

  • 김종관;한진태;곽태영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권11호
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    • pp.21-33
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 내진설계기준 공통적용사항(MOIS, 2017)의 지반증폭계수를 활용하여 지표면 최대가속도를 산출하는 방법의 적절성을 검토하기 위해 포항지역 전역의 시추공을 대상으로 1차원 등가선형해석프로그램을 통해 지반응답해석을 수행하였다. 지반응답해석을 위한 지진파는 내진설계기준 공통적용사항에 따라 지진 재현주기 500년, 1000년, 2400년의 표준설계응답스펙트럼에 맞추었고, 지반데이터는 국토지반정보 포털시스템을 활용하여 확보하였다. 그 결과 내진설계기준 공통적용사항에서 제시하는 응답스펙트럼과 지반응답해석에서 얻어진 응답스펙트럼은 지반분류에 상관없이 대략적으로 일치하는 것을 알 수 있었다. 하지만, 증폭계수를 활용하여 지표면최대가속도를 산출할 경우 지반응답해석에서 얻어진 결과와 상당한 차이를 나타내는 것을 알 수 있었다.

지반변동성을 고려한 액상화 진동전단응력비의 확률론적 해석 (Probabilistic Analysis of Liquefaction Cyclic Stress Ratio Considering Soil Variability)

  • 허준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제60권2호
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    • pp.95-101
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    • 2018
  • The objective of this study is to evaluate the liquefaction cyclic shear stress ratio considering the soil uncertainty. In this study, the probabilistic ground response analysis and the cyclic shear stress ratio analysis for the liquefaction potential evaluation are performed considering the soil variability. The statistical properties of input ground parameters were analyzed to investigate the parameters affecting the seismic response analysis. The Probabilistic analysis was carried out by Monte Carlo Simulation method. The ground response analysis was performed considering the soil variability and the probability distribution characteristics of the ground acceleration. The probability distribution of the peak ground acceleration by seismic characteristics was presented. The differences of liquefaction shear stress ratio results according to soil variability were compared and analyzed. The maximum acceleration of the ground by the deterministic method was analyzed to be overestimation of the ground amplification phenomenon. Also, the shear stress ratio was overestimated.

스펙트럼 형상이 원전 기기 지진취약도에 미치는 영향 평가 (Evaluation of Response Spectrum Shape Effect on Seismic Fragility of NPP Component)

  • 최인길;서정문;전영선;이종림
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.23-30
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    • 2003
  • 최근 수행된 우리나라 원전 부지에 대한 지진재해도 해석 결과 작성된 등재해도 스펙트럼에서 고진동수 성분의 지진동이 매우 우세하게 나타나고 있다. 일반적으로 지진취약도 해석에서는 설계 스펙트럼에 내재된 보수성을 평가하기 위해 스펙트럼 형상계수가 사용된다. 본 연구에서는 입력지반운동 스펙트럼의 형상이 변화함에 따른 층응답스펙트럼의 형상 변화를 분석하였다. 이때 입력 스펙트럼으로부터 직접 층응답스펙트럼을 작성할 수 있는 직접법을 사용하였다. 본 연구 결과 건물 내부에 설치된 기기의 취약도해석에서는 입력스펙트럼에 내재된 보수성을 구조물의 고유진동수에 대한 스펙트럼 형상계수가 아닌 기기의 고유진동수에 따른 층응답스펙트럼 형상계수로 고려하는 것이 정확한 취약도해석 결과를 주는 것으로 나타났다.

쓰레기 매립지반의 지진거동 평가 (Seismic Response Evaluation of Waste Landfills)

  • 김기태;이지호;장연수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.767-772
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    • 2002
  • Free-field ground motion during earthquake is significantly affected by the local site conditions and it is essential in the seismic design to perform the accurate site-specific ground response analysis. In this paper, one-dimensional seismic characteristics of waste landfill are studied based on the vertical propagation of horizontal shear waves through the column of soil/waste. Seismic response analysis is peformed for short-period, long-period and artificial earthquake ground motions using a computer program for seismic response analysis of horizontally layered soil deposits. The computed peak ground accelerations are compared with the values calculated according to Korean seismic design guidelines. The analysis result shows that the long-period earthquake causes the largest peak ground acceleration while the artificial earthquake results in the smallest one.

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Simplified analytical solution of tunnel cross section under oblique incident SH wave in layered ground

  • Huifang Li;Mi Zhao;Jingqi Huang;Weizhang Liao;Chao Ma
    • Earthquakes and Structures
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    • 제24권1호
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    • pp.65-79
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    • 2023
  • A simplified analytical solution for seismic response of tunnel cross section in horizontally layered ground subjected to oblique incidence of SH wave is deduced in this paper. The proposed analytical solution consists of two main steps: free-field response in layered field and tunnel response. The free field responses of the layered ground are obtained by one-dimensional finite element method in time domain. The tunnel lining is treated as a thick-wall cylinder to calculate the tunnel response, which subject to free field stress. The analytical solutions are verified by comparing with the dynamic numerical results of two-dimensional ground-lining interaction analysis under earthquake in some common situations, which have a good agreement. Then, the appropriate range of the proposed analytical solution is analyzed, considering the height of the layered ground, the wavelength and incident angle of SH wave. Finally, by using the analytical solutions, the effects of the ground material, burial depth of the tunnel, and lining thickness and the slippage effect at the ground-lining interface on the seismic response of tunnels are investigated. The proposed solution could serve as a useful tool for seismic analysis and design of tunnels in layered ground.

부지 고유의 지반 거동평가 예제 연구 (Case Study of Site Specific Ground Response Evaluation)

  • 김동수
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.345-352
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    • 1998
  • Free-field ground motion during earthquake is significantly affected by the local site conditions and the behavior of structure is influenced by ground motion, it is essential to perform the reliable site characterization and to determine the site specific earthquake response. In this study, case study of site specific ground response evaluation was performed at Inchon area. Step by step procedures for site characterization and one-dimensional site response analysis were introduced and the importance of site specific analysis was verified.

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목표스펙트럼에 근사한 평균응답스펙트럼을 갖는 지반운동집단의 효율적인 선정방법 (Efficient Method for Selecting Ground Motions with a Mean Response Spectrum Matching a Target Spectrum)

  • 한상환;석승욱
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1-10
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    • 2011
  • 본 연구에서는 지반운동 라이브러리에서 목표스펙트럼에 근사한 평균응답스펙트럼을 갖는 한 개 혹은 다수의 지반운동을 선정하는 효율적인 방법을 제안하고자 한다. 지반운동 선정 시 목표스펙트럼의 형상과 크기를 맞추어야 하는데 이 두 가지를 독립적으로 고려할 수 있다는 기존 연구결과에 따라 본 연구에서도 형상이 가장 유사한 지반운동을 찾고 크기를 맞추기 위하여 배율조정계수를 사용한다. 형상을 맞추기 위해 각 주기에서 목표스펙트럼과 지반운동 평균응답스펙트럼의 차이 값의 표준편차가 최소가 되도록 하여 선정하는 방법을 제안하였다. 형상이 결정된 후 그 크기를 맞추기 위해 본 연구에서 제안한 배율조정계수를 찾는 방법은 기존 연구와 달리 한번에 찾을 수 있도록 제안하였다. 40개의 지반운동 라이브러리로부터 제안한 방법을 이용하여 목표스펙트럼에 근사한 평균스펙트럼을 갖는 7개의 지반운동기록을 선정한 결과, 그 정확성과 계산소요시간에 있어 모두 만족할만한 결과를 보였다.

잔교식 구조물의 응답스펙트럼 해석법 개선사항 도출 연구: 고유주기 및 입력지반가속도를 중점으로 (Study on Improvement of Response Spectrum Analysis of Pile-supported Structure: Focusing on the Natural Periods and Input Ground Acceleration)

  • 윤정원;한진태;김종관
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.17-34
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    • 2020
  • 일반적으로 잔교식 구조물의 내진설계를 위한 응답스펙트럼 해석 시 기준서들에서는 지진응답해석을 통해 증폭된 가속도를 입력가속도 활용하도록 제시하고 있으나, 기준서에 따라 방법이 상이하여 설계 시 혼란을 야기할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 동적원심모형실험을 통해 지반 내 다양한 깊이에서 지반 가속도를 산정하였으며, 산정된 지반가 속도를 활용하여 응답스펙트럼 해석을 수행하였다. 이후 실험 및 해석을 통해 도출된 잔교식 안벽 구조물의 모멘트 결과를 비교하였으며, 응답스펙트럼 해석 시 적절한 입력지반가속도를 결정하기 위한 방법을 제시하고자 하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 탄성 지반 스프링을 적용하는 경우 구조물의 고유주기를 가장 적절하게 모사하는 것으로 나타났으며, 상부 지표면에서 증폭된 지진파를 입력가속도로 활용하는 것이 사질토 지반에 관입된 구조물 응답을 가장 합리적으로 모사하는 것으로 나타났다.