• 한국지진공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.35-44
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• 2011

최대지반가속도(PGA : Peak Ground Acceleration)는 지진파의 최대값을 나타내는 매개변수(Parameter)이며 주로 지진파의 강도를 나타낸다. PGA가 동일하더라도 지진파에 따라 다른 동적특성을 가질 수 있고 구조물에 미치는 영향도 다를 수 있다. 따라서 PGA만으로 구조물에 미치는 지진의 특성을 평가하는 것은 바람직하지 못하다. 본 연구에서는 구조물의 비탄성 지진응답해석을 위하여 단자유도(Single Degree Of Freedom) 구조물의 시간이력해석 수행하였으며, 수치해석모델은 완전 탄소성(Perfect Elasto-Plastic)으로 가정하였다. 검토한 입력 지진파는 El Centro NS(1940)의 값을 증감한 지진파를 포함한 실측지진파, 인공지진파를 사용하였다. 이와 같은 수치해석을 통하여 PGA가 동일한 인공지진파들에 대해 비탄성 지진응답해석을 수행하고, 각 지진파에 대하여 변위연성도와 누적소산에너지를 비교하였다. 그 결과 동일한 PGA를 가지더라도 지진파에 따라 서로 다른 응답을 확인할 수 있었다. 따라서 지진의 특성뿐 아니라 구조물의 특성을 반영할 수 있는 지표가 필요할 것으로 판단된다. 구조물의 비탄성 지진응답을 대표할 수 있는 SI(Spectrum Intensity)는 속도응답스펙트럼의 일정구간에 대한 적분을 통하여 얻을 수 있다. 이러한 SI와 변위연성도 및 누적소산에너지의 상관관계 분석을 통하여 구조물의 지진에 대한 비탄성응답의 대표값으로 SI가 적합하다는 것을 확인할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.65-72
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• 2009

도로교설계기준은 일반교량에 대한 내진설계방법으로 응답수정계수를 사용하는 스펙트럼해석법을 제시하고 있다. 그러나 중진지역이라는 한반도의 상황과 국내의 교량설계 및 시공환경에 대한 적용성은 아직 검증되지 않은 실정이다. 그러므로 도로교설계기준의 스펙트럼해석법을 적용하여 내진설계의 기본개념으로 제시되는 붕괴방지수준이 만족되는가에 대한 검토가 요구된다. 이 연구에서는 T형 및 ${\prod}$형 교각을 하부구조로 하는 두 개의 일반교량을 해석대상교량으로 선정하고, 중진지역의 설계조건과 스펙트럼해석법을 적용하여 내진설계를 수행하였다. 이 과정에서 응답수정계수의 역할과 붕괴방지수준의 만족여부를 검토하고, 그 결과를 토대로 설계기준에 보완해야 하는 사항을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.289-294
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• 2011

본 논문에서는 유한요소모델을 사용하여 원자력 발전용 해수여과장치에 대한 동적 내진해석을 수행하였다. 장치의 검증을 위해서 운전기준지진(Operating Basis Earthquake, OBE)과 안전정지지진(Safe Shutdown Earthquake, SSE)이 설계하중으로 작용하였을 때 부재에 미치는 영향을 평가하였다. 해석대상은 유한요소법을 사용하여 수학적 모델링을 완성하였고, 층응답스펙트럼(Floor Response Spectrum, FRS)에 따른 지진하중과 사하중 등을 적용하여 해석을 수행하였다. 해석된 해수여과장치의 최대변위는 OBE 조건에서 2.5mm이고, SSE 조건에서 최대변위는 4.6mm이다. 최대응력은 OBE 조건에서 24MPa, SSE 조건에서 44MPa이며, 이 값은 재료의 항복강도의 각각 18%, 27% 수준이다. 이에 따라 지진하중 조건에 따른 해수여과장치의 구조적 안전성이 제시되었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.129-137
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• 2018

On November 15, 2017, Pohang earthquake occurred. Its local magnitude was announced to be $M_L=5.4$ by Korea Meteorological Administration (KMA). Ground motion data recorded at KMA stations were obtained from their data bases. From the data, horizontal and vertical response spectra, and V/H ratio were calculated. The horizontal spectra were defined as GMRotI50 spectra. From the statistical analysis of the GMRotI50 spectra, a mean plus one standard deviation spectrum in lognormal distribution is obtained. Regression analysis is performed on this curve to determine the shape of spectrum including transition periods. Applying the same procedure, the shape and transition periods of vertical spectrum were obtained. These results were compared with theKorean standard design spectra, which were developed from domestic and overseas intra-plate earthquake records, and Gyeongju earthquake response spectra. The response spectra of Pohang earthquake were found to be almost identical with the newly proposed design spectra. Even the V/H ratios showed good agreement. These results confirmed that the method adopted when developing the standard design spectra were valid and the developed design spectra were reliable.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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• pp.325-330
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• 2011

RCP(Reactor coolant pump) must be designed to preserve it's functions on normal or abnormal environments and seismic event same as operating basis earthquake(OBE) and safe shutdown earthquake(SSE). Generally, there are static and dynamic analytical method which can be applied by a floor response spectrum or time history analysis for the seismic qualification. Initially, It was accomplished a detailed structural FE-model for finite element analysis on the bases of 3-dimensional solid model which was made by the RCP drawing. As the result of dynamic characteristic using the detailed FE-model, it's shown about 12Hz natural frequency of 1st bending mode shape and maximum displacement has 11mm with the structural bending by single-point response spectrum(SPRS) method at all elevation. But maximum displacement has 7.6mm by multi-point response spectrum(MPRS) method which was applied to the three floor response spectrum at each elevation. Therefore, On a large heighten structures as RCP, The application by SPRS method causes to be more conservative results. Finally, A simpled equivalent beam model which was developed by use of iteration of detailed FE-model is shown the result more similar with those of natural frequencies and SPRS analysis. And maximum equivalent stress and displacement of the simpled beam has verified with 180MPa and 7.1mm each at 15sec as results by SSE time history method.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.355-362
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• 2016

대규모 지진에 대한 원전의 안전성을 확보하는 방안으로 기존 원전 구조물에 면진장치를 설치하는 방안이 도입되고 있다. 면진장치를 설치함으로써 상부구조와 지반의 거동을 격리시킬 수 있고, 구조물 자체의 고유주기가 길어지게 되는데, 이를 통해 지진하중에 대한 구조물의 응답을 감소시킬 수 있게 된다. 특히 원전구조물 설계 시 원전구조물 자체뿐만 아니라 원전 내부 기기에 대한 안전성 확보가 필수적이다. 이를 위해 특정 층에 위치한 기기의 설계를 위해 각 층의 최대 요구 응답을 나타내는 층응답스펙트럼이 일반적으로 사용된다. 본 논문에서는 원전 구조물의 지진해석을 통해 특정 층의 층응답스펙트럼을 평가하고, 면진 장치의 거동 특성중 하나인 2차 경화에 대한 영향 또한 평가하였다.

• 토지주택연구
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• 제1권1호
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• pp.51-57
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• 2010

국내에서 내진설계의 중요성이 점차적으로 부각되고 있으며 이에 따라 설계 시 동적 지진해석의 수행빈도가 높아지고 있다. 동적 지진해석을 수행하기 위한 가장 중요한 입력변수 중 한가지는 입력지진파이다. 그러나 현재 국내에서는 지진학적 검토 없이 미국, 일본 등에서 계측된 강진 기록을 입력지진파로 사용하거나 주파수영역에서 생성된 인공지진파를 사용하고 있다. 국외 계측 지진기록은 지진 규모에 따라 변화하는 지속시간과 에너지를 고려할 수 없어서 국내 지진환경에는 적합하지 않으며, 주파수 영역에서 생성되는 설계응답스펙트럼에 맞춤형 인공지진파는 실제 지진기록과 주파수 특성이 상이한 문제가 있다. 본 연구에서는 이와 같은 입력지진파의 문제점을 극복하기 위하여 시간영역에서 수행되는 응답스펙트럼 맞춤형 인공지진파 알고리즘을 적용하여 입력 지진파를 생성하였다. 생성된 지진파는 계측 지진기록의 고유한 성질인 Non-stationary 특성을 보존하며 동시에 설계 응답스펙트럼과 거의 완벽한 일치성을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.7-16
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• 2019

본 논문에서는 해양플랜트용 매니폴드 구조물의 내진해석을 위해, 단순화 모델에 대해 응답스펙트럽해석(RSA) 및 시간이력해석(THA)을 여러 조건으로 진행하여 비교 검토하였다. 응답스펙트럼해석은 ISO19901-2에 따른 내진설계 절차를 이용하였다. 시간이력해석의 경우, 응답스펙트럼으로 가속도와 변위에 대한 지진이력을 인공적으로 만든뒤 Explicit와 Implicit 솔버를 사용하여 해석하였다. 단자유도 모델을 사용하여 해석방법을 검증하였으며, 매니폴드 구조물을 단순화한 모델에서 시간이력해석과 응답스펙트럼해석법의 차이를 분석하였다. 복잡한 실제 구조물에 대해서 직접적인 시간이력해석은 불가능하므로 응답스펙트럼해석법을 적용하였고, 단순화 모델에서 분석한 결과 차이를 활용하여 실제 구조물의 안전성을 판단하였다.

• Wind and Structures
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• 제10권1호
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• pp.45-60
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• 2007

Transmission tower is a vital component in electrical system. In order to accurately compute the dynamic response and reliability of transmission tower under the excitation of wind loading, a new method termed as probability density evolution method (PDEM) is introduced in the paper. The PDEM had been proved to be of high accuracy and efficiency in most kinds of stochastic structural analysis. Consequently, it is very hopeful for the above needs to apply the PDEM in dynamic response of wind-excited transmission towers. Meanwhile, this paper explores the wind stochastic field from stochastic Fourier spectrum. Based on this new viewpoint, the basic random parameters of the wind stochastic field, the roughness length $z_0$ and the mean wind velocity at 10 m heigh $U_{10}$, as well as their probability density functions, are investigated. A latticed steel transmission tower subject to wind loading is studied in detail. It is shown that not only the statistic quantities of the dynamic response, but also the instantaneous PDF of the response and the time varying reliability can be worked out by the proposed method. The results demonstrate that the PDEM is feasible and efficient in the dynamic response and reliability analysis of wind-excited transmission towers.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권1호
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• pp.17-29
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• 2020

This paper presents experimental and numerical studies on the seismic responses of the steel cabinet facility considering the nonlinear behavior of connections and site-response effects. Three finite element (FE) models with differences of type and number of connections between steel plates and frame members have been developed to demonstrate adequately dynamic responses of structures. The screw connections with the bilinear force-deformation relationship are proposed to represent the inelastic behavior of the cabinet. The experiment is carried out to provide a verification with improved FE models. It shows that the natural frequencies of the cabinet are sensitive to the plate and frame connectors. The screw connections reduce the free vibration compared to the weld one, with decreased values of 2.82% and 4.87% corresponding to front-to-back and side-to-side directions. Additionally, the seismic responses are investigated for various geological configurations. Input time histories are generated so that their response spectrums are compatible with a required response spectrum via the time-domain spectral matching. The results indicate that both site effects and nonlinear behavior of connections affect greatly on the seismic response of structures.