• Earthquakes and Structures
• /
• 제22권4호
• /
• pp.373-386
• /
• 2022

The development of performance-based design methodologies requires a reasonable definition of a displacement-response spectrum. Although ground motions are known to be significantly affected by the resonant-like amplification behavior caused by multiple wave reflections within the surface soil, such a soil-resonance effect is seldom explicitly considered in current-displacement spectral models. In this study, an analytical approach is developed for the construction of displacement-response spectra by considering the soil-resonance effect. For this purpose, a simple and rational equation is proposed for the response spectral ratio at the site fundamental period (SRTg) to represent the soil-resonance effect based on wave multiple reflection theory. In addition, a bilinear model is adopted to construct the soil displacement-response spectra. The proposed model is verified by comparing its results with those obtained from actual observations and SHAKE analyses. The results show that the proposed model can lead to very good estimations of SRTg for harmonic incident seismic waves and lead to reasonable estimations of SRTg and soil displacement-response spectra for earthquakes with a relatively large magnitude, which are generally considered for seismic design, particularly in high-seismicity regions.

• 터널과지하공간
• /
• 제19권6호
• /
• pp.490-497
• /
• 2009

최근 발생한 5개의 중규모 지진으로부터 관측된 지반진동 파형을 이용하여 응답스펙트럼을 분석하고 결과를 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준과 각각 비교하였다. 연구에 이용된 지반진동 개수는 수평성분 및 수직성분 각각 74개 및 89개이며 주파수별 지반응답을 구하고 최대 지반 가속도 값를 이용하여 정규화 분석을 수행하였다. 본 연구결과를 국내 원자력시설물의 내진기준으로 이용되고 있는 Reg. Guide 1.60과 비교한 결과 특히 약 1 Hz 이상의 전체 고주파수 영역에서 수평 성분 스펙트럼 이 Reg. Guide 1.60 보다 높은 값을 보여 주었다. 수직성분은 약 7~8 Hz 부근에서 약간 초과하였다. 또한 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준인 표준 설계응답스펙트럼을 3개 지반조건에 적용한 결과를 분석 자료와 동시에 비교한 결과 특히 약 2초(0.5 Hz) 이하의 단주기 영역의 전체 대역(SE 지반조건)에서 수평 성분 자료처리 결과가 기준을 크게 초과하는 현상을 보여 주었다. 수직성분은 전체 주기 영역에서 SD 지반조건의 기준과 유사한 특징을 보여 주었다. 물론 이러한 현상은 국내 지각의 주파수별 감쇠 및 부지 직하부의 감쇠 특성 등과 복합적으로 관련되어 발생한 현상으로 판단된다. 향후 국내 지진활동 실정에 적합한 내진설계 기준 마련을 위해 관측자료의 질적 향상 및 양적인 축적 등을 통하여 특히 수평 성분의 약 1 Hz 이상의 고주파수 대역에서 응답스펙트럼 기준의 보수성을 심각하게 고려할 필요가 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.501-508
• /
• 2014

본 논문에서는 질점계 비선형 지진응답해석을 통한 역량스펙트럼 도출방법을 소개한다. 일반적인 건축물의 손상도 평가는 비선형 등가정적해석(Push-over Analysis)을 통하여 건축물의 역량스펙트럼을 도출하고, 역량스펙트럼과 요구스펙트럼의 교차점을 성능점으로 평가하고 있다. 등가정적해석은 지진의 영향을 등가의 정적하중으로 환산한 후 이를 이용하여 정적해석을 수행함으로써 구조물의 지진에 의한 거동을 예측하는 방법이다. 이 방법은 고차모드 및 층별 동특성의 영향을 고려할 수 없다. 따라서 건축물의 동특성이 반영된 역량스펙트럼을 산출하기 위하여 질점계 비선형 지진응답해석을 진행하여 건축물의 역량 스펙트럼을 제안하고자 한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.179-186
• /
• 2007

응답스펙트럼은 내진설계에 있어서 중요한 기초자료의 하나이다. 응답스펙트럼을 얻기 위하여, 한반도에서 발생하는 지진들의 지진원 특성에 근거하여 다수의 강진동을 Boore(2005)에 의해 개발된 컴퓨터 프로그램 SMSIM을 사용하여 모사하였다. 여러 연구결과들에 대한 충분한 검토를 통하여, 모사에 필요한 입력자료들을 선정하였다. 모사된 강진동으로부터 얻은 응답스펙트럼은 가속도 1.0 g에 대하여 정규화하여 미국 원자력위원회(1973)의 표준응답스펙트럼과 비교하였다. 이 연구에서 얻어진 응답스펙트럼의 스펙트럼 진폭은 대략 10 Hz 이상의 고주파 대역에서 표준 응답스펙트럼 값에 비하여 큰 것으로 나타났다. 또한 응력강하량의 변화에 따른 응답스펙트럼의 변화를 평가하였다. 그 결과 큰 응력강하량에 대한 응답스펙트럼의 스펙트럼 진폭은 저주파 범위내에서 큰 값을 나타냄을 제시하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제15권5호
• /
• pp.338-343
• /
• 2005

본 연구는 가행중인 석회석광산에서 측정된 발파진동을 이용하여 응답스펙트럼을 분석하였으며 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 비교하였다. 연구에 이용된 발파진동 개수는 수평성분 및 수직성분 각각 43개이다. 국내 원자력시설물의 내진기준인 Reg. Guide 1.60과 비교한 결과 약 20Hz를 중심으로 고주파 영역에서 발파진동에 의한 MPOSD 스펙트럼 및 Mean 스펙트럼 값이 Reg. Guide 1.60보다 값이 높게 나타나고, 약 20Hz를 중심으로 저주파수 영역에서는 값이 현저하게 낮게 나타나고 있다. 구조물 피해를 최소화를 위한 시험발파를 통한 최대 지반진동값을 적용하는 것도 중요하지만 각종 구조물에 대한 영향을 복합적으로 해석하기 위해 응답 스펙트럼 특성을 부가하여 적용할 필요가 있다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제17권5호
• /
• pp.477-487
• /
• 2019

Understanding the behavior of skew bridges under the action of earthquakes is quite challenging due to the combined transverse and longitudinal responses even under unidirectional hit. The main goal of this research is to assess the response of skew bridges when subjected to longitudinal and transversal earthquake loading. The effect of skew on the response considering two- and three- span bridges with skew angles varying from 0 to 60 degrees is illustrated. Various pier fixities (and hence stiffness) and cross-section shapes, as well as different abutment's bearing articulations, are also studied. Finite-element models are established for modal and seismic analyses. Around 900 models are analyzed under the action of the code design response spectrum. $Vis-{\grave{a}}-vis$ modal properties, the higher the skew angle, the less the fundamental period. In addition, it is found that bridges with skew angles less than 30 degrees can be treated as straight bridges for the purpose of calculating modal mass participation factors. Other monitored results are bearings' reactions at abutments, shear and torsion demand in piers, as well as deck longitudinal displacement. Unlike straight bridges, it has been typically noted that skew bridges experience non-negligible torsion and bi-directional pier base shears. In a complementary effort to assess the accuracy of the conducted response spectrum analysis, a series of time-history analyses are applied under seven actual earthquake records scaled to match the code design response spectrum and critical comparisons are performed.

• 소음진동
• /
• 제11권3호
• /
• pp.449-454
• /
• 2001

The shock performance of hard disk drives has been a serious issue for portable computers and AV application HDD. Focusing on the motion of an actuator, we investigated non-operational shock mechanism and studied several parameters that affect the shock performance by experimental analysis. It was found that there are two important factors fort the actuator to endure high shock revel. One is a shock transmissibility and the other is a beating between the arm blade and the suspension. To generalize the shock transmissibility, the concept of shock response spectrum was introduced. The shock response spectrum of the actuator system was obtained experimentally and compared with that of an analytical single degree of freedom model. It was found that there was a good agreement. The first bending natural frequency of the arm blade was found to be the most important factor for the low shock transmissibility. By applying the shock response spectrum and avoiding the beating, we could design an actuator of high shock performance.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.267-272
• /
• 2014

In this paper, we analyze the characteristics for the driving shock resistance of the military vehicle through the bump test. Prior to the experiment, theoretical analysis was performed by using the SRS(shock response spectrum) and VRS(vibration response spectrum) analysis method. And we estimated the characteristics for the driving shock resistance of the military vehicle. Bump test was performed using the acceleration sensor and the driving test at a different speed. We evaluated the characteristics for the driving shock resistance of the military vehicle based on the result. And predicted values were compared with the theoretical analysis. In addition, we evaluated the results of the theoretical prediction of the SRS and the VRS analysis. And we evaluate the suitability of the prediction method at military vehicle shock analysis.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
• /
• pp.477-482
• /
• 1997

Safe shutdown earthquakes (SSE) of four existing nuclear power plant sites were evaluated by using a probabilistic method. It turned out that the SSE's of the two sites are smaller than those of the rest. Site-specific response spectra were developed for two sites of which SSE's show a comparatively large difference. The result shows that the site-specific response spectrum of one site is higher by a factor of 1.5 than that of the other. The comparison of uniform hazard spectrum and site-specific response spectrum at one of the two sites shows that the both spectra are consistent with each other.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.57-63
• /
• 2003

현수교의 지진응답 산정 시 몇 가지 해석법 간에 발생될 수 있는 차이를 파악하고자 하나의 예제 현수교에 대해 비교 연구를 수행하였다. 주된 검토항목은 선형과 비선형 응답응답스펙트럼법과 동적해석법, 그리고 감쇠율과 감쇠고려 방안이다. 검토 결과 대상 물리량이나 가진 방향에 따라 약간의 차이는 있지만 전체적으로 감쇠율과 감쇠 고려방안 등 감쇠와 관련된 변수가 지진응답에 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 반면 응답스펙트럼과 동적해석법, 선형 및 비선형해석법 등 구조해석법에 관련된 변수는 상대적으로 지진응답에 미치는 영향이 적은 것으로 확인되었다. 대상 현수교의 경우에도 응답스펙트럼법이 안전측의 결과를 줄 수 있을 것으로 기대되지만 이 경우 도로교설계기준에 제시된 설계응답스펙트럼을 감쇠율에 따라 적절히 보정하는 사전 작업이 필요랄 것으로 판단되었다.