• 제목/요약/키워드: Ground wave

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제주 남부지역의 시험발파에 의한 지반진동 특성 분석 (Analysis of Ground Vibration Characteristics by Test Blasting in Southern Region of Jeju)

  • 김승현;이동욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.419-429
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    • 2019
  • 시험발파를 통해 제주 남부지역(현무암과 클링커 층상구조 지반)의 지반진동 특성을 분석하였다. 지반진동의 주요 성분을 파악하고 지반진동추정식을 도출함으로써 제주 남부지역의 지반진동의 전파 특성을 국내 설계지침과 비교하였다. 층상구조 지반에서의 지반진동은 근거리에서는 진동의 크기가 작으나 원거리로 갈수록 지반진동의 감쇠가 적어 진동에너지를 멀리까지 전달하는 것으로 나타났다. 그리고 주파수는 저주파수 대역으로 확인되었다. 이는 공극이 큰 클링커층이 고주파의 발파에너지 탄성파를 파형의 주기가 긴 저주파 형태로 바꿔 전달하기 때문으로 판단된다. 또한, 기반암이 다른 지역과의 지반진동을 비교하여 설계지침의 한계를 확인함으로써, 지역 특성이 반영된 설계 지반진동추정식 개발의 필요성을 제시하였다.

설계용 스펙트럼에 적합한 인공지진파에 의한 비선형 응답 특성의 분석 (Nonlinear Response Spectra of Artificial Earthquake Waves Compatible with Design Spectrum)

  • 전대한;강병두;김재웅
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.63-71
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    • 2006
  • 건축구조물의 비선형 지진응답해석에서 입력지진동은 구조물의 탄소성 지진응답을 좌우하는 중요한 요소이다. 지진동파형은 지진발생과 전파경로에 따른 여러 가지 인자에 의해 그 특성이 결정되기 때문에 구조물의 지진응답해석에서 일반성을 갖는 입력지진동을 선정하는 것은 매우 어려운 문제이다. 본 논문은 내진설계용 스펙트럼에 대응하는 인공지진동파형을 작성한 후, 작성된 인공지진동에 대한 탄소성 응답스펙트럼 특성을 분석한 것이다. 여기서 작성된 인공지진동파형은 과거의 지진에서 얻어진 기록지진동파형을 이용하여 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 감쇠정수 h=5%일 때의 내진설계용 스펙트럼과 거의 일치하도록 작성되었다. 작성된 인공지진동은 원 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 주기 $T=0.02{\sim}10.0sec$ 범위에서 설계용 스펙트럼과 매우 근접하게 작성되었다. 인공지진동을 입력한 1자유도계의 탄성 및 탄소성 지진응답해석을 수행하여 탄소성 응답스펙트럼 및 탄소성 응답특성을 분석하였다. 본 논문에서 작성된 인공지진동은 건축구조물의 탄소성 지진응답해석용 입력지진동으로 충분히 타당성이 있다고 사료된다.

저심도 터널과 인접한 방진벽의 지반진동 저감효과 (Vibration Isolation of Wave Barriers Constructed Near a Shallow Tunnel)

  • 양신추
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.567-577
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    • 2015
  • 본 논문에서는 계측자료와 해석방법의 조합에 의하여 지반진동을 평가하는 방법을 제시하였다. 평가방법의 기본개념은 FRA(Federal Railway Administration)에서 발간한 진동상세평가 매뉴얼에서 제시한 방법과 유사하나 구체적 평가방법은 다양한 유형의 방진벽의 진동저감 효과를 용이하게 평가할 수 있도록 수정되었다. 터널바닥에 작용하는 하중밀도(force density)는 해당선로의 차량 및 궤도조건을 잘 고려할 수 있는 차량-궤도 상호작용해석에 의하여 산정하였다. 지반진동의 전파유동성(transfer mobility) 2차원 지반진동해석을 통하여 평가하였다. 지반진동의 2차원 해석은 각 모델간의 상대비교에 있어서는 좋은 결과를 얻을 수 있으나 절대치 평가는 어렵다. 따라서 여기서는 사전에 계측된 자료와 해석결과의 비교를 통하여 실제 지반진동 전파특성을 반영할 수 있도록 계산된 전파유동성을 보완하였다. 정립된 진동평가방법을 적용하여 실제 진동민원문제가 크게 발생하였던 도시철도 저심도 터널구간을 대상으로 9가지 유형의 방진벽의 진동저감 효과를 분석하였다.

서스펜션 P.S. 검층을 이용한 해저 지반의 동역학적 특성에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Characteristics of on-shore Ground Using Suspension P. S. Logging)

  • 김용수;정승용;장찬수;김수삼
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.357-364
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    • 1999
  • In recently site investigations, the need for the determination of dynamic soil properties such as dynamic modules of rigidity, elasticity, dynamic poison's ratio and damping ratio etc. is increasing for the astigmatic designs of the civil structures. To obtain some of the dynamic properties, measurement of elastic waves velocity, both P and S wave, is required. Among various methods to measure elastic wave velocity such and Down Hole, Cross Hole and Refraction etc., Suspension P.S. Logging has an advantage to use for the off-shore investigation where generation of the shock wave and traveling of the wave is difficult. In suspension P.S. logging, specially designed prove equipped with source of shock wave, two 3-channel receivers, departing 1m distance, and other auxiliary facilities is inserted down in a bore hole bottom and raised in predetermined interval, usually 1m or 2m, and measurement is conducted. P.S. logging have been conducted in a off-shore construction project near InChon in the west coast for the first in the country, and form the result, potential of the liquefaction of the subsoil was evaluated and compared with the conventional method.

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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.

방진벽에 의한 표면파 산란의 수치 해석 (A Numerical Study of Surface Wave Scattering at Infilled Trenches)

  • 이종세
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.106-112
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    • 1998
  • A numerical experiment is conduced to study the wave screening effectiveness of wave barriers which are constructed to reduce the ground-transmitted vibration. The finite element method is used for the simulation of the wave propagation behavior. In order to reduce the computational burden the absorbing boundary's one employed. Validity of the numerical model is checked by comparing the results with the published data. The screening effectiveness of the in filled trenches is then studied for different trench dimensions and material properties.

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Calculating Array Patterns Using an Active Element Pattern Method with Ground Edge Effects

  • Lee, Sun-Gyu;Lee, Jeong-Hae
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권3호
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    • pp.175-181
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    • 2018
  • The array patterns of a patch array antenna were calculated using an active element pattern (AEP) method that considers ground edge effects. The classical equivalent radiation model of the patch antenna, which is characterized by two radiating slots, was adopted, and the AEPs that include mutual coupling were precisely calculated using full-wave simulated S-parameters. To improve the accuracy of the calculation, the edge diffraction of a ground plane was incorporated into AEP using the uniform geometrical theory of diffraction. The array patterns were then calculated on the basis of the computed AEPs. The array patterns obtained through the conventional AEP approach and the AEP method that takes ground edge effects into account were compared with the findings derived through full-wave simulations conducted using a High Frequency Structure Simulator (HFSS) and FEKO software. Results showed that the array patterns calculated using the proposed AEP method are more accurate than those derived using the conventional AEP technique, especially under a small number of array elements or under increased steering angles.

환경진동의 지반내 전파특성과 차단에 관한 원심모형실험 (Centrifuge Simulation of Wave Propagation and Isolation Method)

  • 이강일;일하부치;김찬기;김태훈;실진성
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.738-745
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    • 2004
  • There are a number of ways to reduce the ground vibrations, one of which is by installing underground walls. Model tests for ground vibration have been conducted in recent years, but limited attention has been paid to underground wall which can reduce high vibrations. Up to date, only barriers have been actually installed in dry sand because of many unknown factors subsisting on the behavior of the ground. The characteristics of vibration sources, ground conditions and wall barriers have not been well understood yet, therefore centrifugal modeling was adopted to examine all these characteristics. This paper describes a ball dropping system, which can generate a pulse wave propagation through soil mass, and the test results show the effectiveness of underground wall barrier in reducing mechanical vibration.

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Occurrence mechanism of recent large earthquake ground motions at nuclear power plant sites in Japan under soil-structure interaction

  • Kamagata, Shuichi;Takeqaki, Izuru
    • Earthquakes and Structures
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    • 제4권5호
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    • pp.557-585
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    • 2013
  • The recent huge earthquake ground motion records in Japan result in the reconsideration of seismic design forces for nuclear power stations from the view point of seismological research. In addition, the seismic design force should be defined also from the view point of structural engineering. In this paper it is shown that one of the occurrence mechanisms of such large acceleration in recent seismic records (recorded in or near massive structures and not free-field ground motions) is due to the interaction between a massive building and its surrounding soil which induces amplification of local mode in the surface soil. Furthermore on-site investigation after earthquakes in the nuclear power stations reveals some damages of soil around the building (cracks, settlement and sand boiling). The influence of plastic behavior of soil is investigated in the context of interaction between the structure and the surrounding soil. Moreover the amplification property of the surface soil is investigated from the seismic records of the Suruga-gulf earthquake in 2009 and the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake in 2011. Two methods are introduced for the analysis of the non-stationary process of ground motions. It is shown that the non-stationary Fourier spectra can detect the temporal change of frequency contents of ground motions and the displacement profile integrated from its acceleration profile is useful to evaluate the seismic behavior of the building and the surrounding soil.

지하 탐사용 레이다를 이용한 지하 구조물의 위치 파악법 및 근사 이미지 추출법 (A New Method of Estimating the Buried Location and Extracting Approximate image of Underground Structures using Ground Penetrating Radar)

  • 김동호;이승학;김채영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.565-574
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    • 2000
  • 본 논문에서는 지하 탐사용 레이다를 이용하여 공사현장에 매설된 파이프 또는 케이블의 위치를 파악하는 법 과 이에 따른 새로운 근사 이미지 추출 방법을 제안하였다. 기본 원리는 매설 구조물에 의해 산란된 광대역펄스 산란신호의 지연시간과 크기 복원에 기초를 두고 있다. 산란신호의 정확한 측정을 위해 레이다 탐색경로에 따른 수신신호의 절대치 적분 방법을 사용하였고, 이로 인해 다양한 지면 상태 하에서도 선명한 이미지 추출이 가능 하였다. 분산과 손실특성을 나타내는 다항 Debye모텔을 사용하여 지하매질을 기술하였고, 모의 실험은 FDTD 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 이미지 추출방법은 시간영역에서의 전파 경로추적이라는 새로운 방법을 사용하였고, 이를 이용하여 구조물의 위치를 탐색하였다.

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