• 제목/요약/키워드: Seismic characteristics

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3D Simulation of Earthquake Ground Motion Using Locally Variable Time-Step Finite-Difference Method

  • Kang, Tae-Seob;Baag, Chang-Eob
    • IUGG한국위원회:학술대회논문집
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    • IUGG한국위원회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.18-18
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    • 2003
  • Three-dimensional finite-difference simulation of earthquake ground motion is performed using a locally variable time-step (LVTS) scheme matching with discontinuous grids. Discontinuous grids in three directions and extension of the discontinuous grids' boundary to the free-surface in the LVTS scheme minimize the cost of both the computational memory and the CPU time for models like the localized sedimentary basin. A simplified model of sedimentary basin is dealt to show the feasibility and efficiency of the LVTS scheme. The basin parameters are examined to understand the main characteristics on ground-motion response in the basin. The results show that the seismic energy is concentrated on a marginal area of the basin far from the source. This focusing effect is mainly due to the constructive interference of the direct S-wave with the basin-edge induced surface waves. The ground-motion amplification over the deepest part of the basin is relatively lower than that above the shallow basin edge. Therefore the ground-motion amplification may be more related to the source azimuth or the direction of the incident waves into the basin rather than the depth of it.

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기초분리된 원전 격납구조물의 무작위 반응해석 (Random Response Analysis of Base Isolated Nuclear Container System)

  • 홍원기;전제성;유광호
    • 전산구조공학
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    • 제7권4호
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    • pp.145-150
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    • 1994
  • 고무받침등을 이용한 기초분리공법은 상부구조물의 고유주기를 기초분리가 되지 않은 구조물보다 길게 하여줌으로써 지진에 의해서 발생하는 밑면 전단력을 감소시키는 원리를 이용하고 있다. 이 원리는 지진지역에 있는 일반 건물구조물에 세계각국에서 성공적으로 사용되고 있으며, 특히 교량구조물에도 그 역할이 입증되어 미국, 일본 등을 중심으로 적용이 급증하고 있다. 본 논문은 동일한 원리를 우리나라에서 건설되고 있는 원전구조물에 적용하여 기초분리된 원전 격납구조물의 거동을 고찰하고자 한다. 이와 같은 거동해석을 실시하는데 있어서, 시간영역 해석은 많은 시간과 경비를 요하게 되어 현실적으로 사용하기에 여러 어려움이 존재하게 되는데 반해, 주파수영역 해석은 이러한 단점을 극복하게 되어 실용적이며 효과적인 결과를 제공하게 된다. 즉, 입력 지진파에 의한 기초분리 원전 격납구조물의 거동을 예측함에 있어서 시스템 복소주파 응답함수 및 지진파의 파워스펙트럼 계산을 통하여 보다 합리적인 접근이 가능함을 보이고자 한다.

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Structural damping for soil-structure interaction studies

  • Lutes, Loren D.;Sarkani, Shahram
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제3권2호
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    • pp.107-120
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    • 1995
  • A soil-structure interaction formulation is used here which is based on consideration of the dynamics of the structure with a free, rather than a fixed, base. This approach is shown to give a quite simple procedure for coupling the dynamic characteristics of the structure to those of the foundation and soil in order to obtain a matrix formulation for the complete system. In fixed-base studies it is common to presume that each natural mode of the structure has a given fraction of critical damping, and since the interaction formulation uses a free-base model, it seems natural for this situation to assign the equal modal damping values to free-base modes. It is shown, though, that this gives a structural model which is significantly different than the one having equal modal damping in the fixed-base modes. In particular, it is found that the damping matrix resulting in equal modal damping values for free-based modes will give a very significantly smaller damping value for the fundamental distortional mode of the fixed-base structure. Ignoring this fact could lead one to attribute dynamic effects to interaction which are actually due to the choice of damping.

Capacity design by developed pole placement structural control

  • Amini, Fereidoun;Karami, Kaveh
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제39권1호
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    • pp.147-168
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    • 2011
  • To ensure safety and long term performance, structural control has rapidly matured over the past decade into a viable means of limiting structural responses to strong winds and earthquakes. Nonlinear response history analysis requires rigorous procedure to compute seismic demands. Therefore the simplified nonlinear analysis procedures are useful to determine performance of the structure. In this investigation, application of improved capacity demand diagram method in the control of structural system is presented for the first time. Developed pole assignment method (DPAM) in structural systems control is introduced. Genetic algorithm (GA) is employed as an optimization tool for minimizing a target function that defines values of coefficient matrices providing the placement of actuators and optimal control forces. The ground acceleration is modified under induced control forces. Due to this, performance of structure based on improved nonlinear demand diagram is selected to threshold of nonlinear behavior of structure. With small energy consumption characteristics, semi-active devices are especially attractive solutions for limiting earthquake effects. To illustrate the efficiency of DPAM, a 30-story steel moment frame structure employing the semi-active control devices is applied. In comparison to the widely used linear quadratic regulation (LQR), the DPAM controller was shown to be just as effective and better in the reduction of structural responses during large earthquakes.

시편의 성형방법이 반복삼축압축시험을 이용한 지반의 액상화 평가에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effects of Sample Preparation on Liquefaction Estimation Using Cyclic Triaxial Test Conditions)

  • 이익효;김동수;김준석;황지훈;서성호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.57-64
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    • 2003
  • 지진하중조건에서 포화된 모래의 액상화 가능성은 심도 있는 연구가 진행되어 왔다. 이러한 연구에서 대표적인것은 실험실에서 반복삼축압축시험에 의하여 모래의 반복강도를 결정하는 것이다. 본 연구는 재성형된 포화 균등모래의 액상화 특성에 있어서 시편의 성형방법에 따른 영향을 검증하기 위하여 수행되었다. 건조시료의 공기중낙하다짐, 습윤층다짐, 습윤진동층다짐 등 3가지 방법에 의하여 동일한 밀도로 다짐된 포화된 균등한 모래에 대하여 삼축압축시험이 수행되었다. 같은 밀도에서 다른 방법에 의하여 성형된 포화된 균등한 모래의 액상화 저항특성인 반복응력비는 크게 다른 것으로 확인되었다.

Simultaneous optimal damper placement using oil, hysteretic and inertial mass dampers

  • Murakami, Yu;Noshi, Katsuya;Fujita, Kohei;Tsuji, Masaaki;Takewaki, Izuru
    • Earthquakes and Structures
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    • 제5권3호
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    • pp.261-276
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    • 2013
  • Oil, hysteretic and inertial mass dampers are representatives of passive dampers used for smart enhancement of seismic performance of building structures. Since oil dampers have a nonlinear relief mechanism and hysteretic dampers possess nonlinear restoring-force characteristics, several difficulties arise in the evaluation of buildings including such dampers. The purpose of this paper is to propose a practical method for simultaneous optimal use of such dampers. The optimum design problem is formulated so as to minimize the maximum interstory drift under design earthquakes in terms of a set of damper quantities subject to an equality constraint on the total cost of dampers. The proposed method to solve the optimum design problem is a successive procedure which consists of two steps. The first step is a sensitivity analysis by using nonlinear time-history response analyses, and the second step is a modification of the set of damper quantities based upon the sensitivity analysis. Numerical examples are conducted to demonstrate the effectiveness and validity of the proposed design method.

일본 산닌-쓰시마 해양에 존재하는 퇴적분지의 분포와 특성 (Distribution and Characteristics of the Sedimentary Basin Offshore San-in to Tsushima Islands)

  • 박세진
    • 한국석유지질학회지
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    • 제10권1_2호
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    • pp.34-39
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    • 2004
  • 본 자료는 지난 1979년 일본석유기술협회지(Journal of the Japanese Association of Petroleum Technologists, vol. 44)에 게재된 보고서의 일부로, 신서일본석유개발(주)소속의 Akira Minami가 발표한 논문(일본명 산음-마충 퇴적분지의 분포와 성격)을 한역하였다. 영문이나 우리 말로 바꾸기 어려운 경우가 많아서 확실하지 않은 것은 원전대로 표기하였다.

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개구부를 가지는 전단벽의 숏크리트 보강 (Shotcrete-Retrofit of Shear Walls with an Opening)

  • 최윤철;최창식;김현민;이리형
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.71-80
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    • 2007
  • 기존 시멘트에 비해 우수한 인장변형성능을 가지는 고인성 시멘트 복합체(HPFRCC)를 보수, 보강에 적용 시키려는 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 HPFRCC의 일종인 ECC와 초속경 숏크리트인 MDF의 보강성능을 알아보고자 한다. 실험체는 실존하는 철근콘크리트 구조물의 전단벽을 1/2 축소하여 제작하였으며 개구부를 가지고 있다. 실험결과 WB-MDF, ECC는 WB-0.23에 비해 각각 28.4%, 48.4%의 강도증가를 보였으며, 특히 WB-ECC가 WB-MDF에 비해 연성면에서 우수하게 나타났다.

반능동형 오리피스 유체댐퍼를 이용한 구조물 진동제어에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Structural Vibration Control Using Semi-Active Orificed Fluid Dampers)

  • 문석준;김병현;정종안
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.55-62
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    • 2004
  • 최근 구조물 진동제어 연구분야에서는 반능동형 진동제어(제진)장치어 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 반능동형 제진장치는 수동형의 장점인 신뢰성과 경제성 및 능동형의 장점인 적용성(순응성)을 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 반능동형 제진장치의 일종으로 2톤급 반능동형 오리피스 유체댐퍼를 설계ㆍ제작하여 구조물의 적용을 통해 성능을 검증하였다. 수동형 오리피스 유체댐퍼에 2단 솔레노이드 밸브를 설치하여 반능동형을 구현하였다. 단독 성능시험을 통해 동특성을 파악하고, 시험용 철골구조물 적용시험을 통해 외부하중을 받는 구조물의 진동제어용 장치로서의 가능성을 확인하였다.

3차원 토모그래피 방법으로 본 한반도 남부지역의 상부지각 속도 특성 (The characteristics of upper crust below the southern Korean Peninsula by using 3-D tomography)

  • 박정호;강익범
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.64-69
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    • 2006
  • At starting point, 1D velocity models were inverted by using 430 events with P-wave 5147, S-wave 3729 from KIGAM, KMA, KEPRI, and KINS's seismic networks. A minimum 1D model shows that P-wave velocities are around $6.0{\pm}0.5\;km/s$ slowly increasing with depth between surface and 15 km. The velocities are about $6.4{\pm}0.2\;km/s$ below 15km to 35km. The earthquake data number for 3D tomography was 630 adding to previous 430 events with limitation of more than 6 station detection and relocation stability of location. The checkerboard test shows that only upper curst part from surface to 17 km have reliable resolution. The results of upper crust part present that the boundary of Gyeong-sang basin and Youngnam massif is mach well velocity variation pattern. The western part of the basin is shown as lower velocity and south-eastern part as higher. This is because that sedimentary rocks are widely located around western part of the basin and volcanic origin rocks are distributed around south-eastern part.

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