• 제목/요약/키워드: Seismic measurements

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시추공 간 전단대 특성 규명을 위한 고해상 탄성파 토모그래피 (High Resolution Cross-well Seismic Tomography for Description of Shear Zone in Inter-well Region)

  • 이두성
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권4호
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    • pp.255-260
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    • 2006
  • 인접한(대략 1.5 m) 두 개의 시추공에서 확인한 화강암 전단대는 그 폭과 물성(투수율)에서 상당한 차이가 있다. 시추공 간 전단대의 투수율의 분포 특성을 규명하고자 고주파수(>10 kHz) 신호에 의한 시추공 탄성파 토모그래피 탐사를 실시하였다. 시추공에서 획득한 투수율과 탄성파 속도 토모그램에 표출된 속도 패턴을 대비한 결과는 고해상 공대공 속도 토모그램이 전단대의 특성, 즉 균열빈도, 폭, 연장 등에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있다는 사실을 제시하였다.

형상비 2.5 RC 교각의 곡률분석평가 (Evaluation of Curvature Analysis at RC Bridge Piers in an aspect ratio of 2.5)

  • 박창규;정영수;이은희;김영섭
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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    • pp.263-270
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    • 2003
  • Before the implementation of the 1992 seismic design provisions in Korea, longitudinal steels of RC bridge piers were practically lap-spliced in the plastic hinge region. Experimental investigation was made to evaluate the seismic performance of RC bridge pier specimens in a flexure/shear mode. Six circular test specimens in an aspect ratio of 2.5 (600mm in diameter) were made with test parameters confinement ratio, lap splices, and retrofit FRP materials. They were damaged under a series of artificial earthquakes with 0.22g PGA, being compatible in Korean peninsula, through the pseudo-dynamic test. Probable damages were assessed by the Park and Ang damage index. Approximate 0.1 and 0.3 damage indices were obtained for RC specimens without lap splice and with lap splice, respectively. Directly after the pseudo-dynamic test, damaged test columns were laterally actuated under inelastic reversal cyclic loadings simultaneously under a constant axial load. Through curvature measurements, residual seismic performance was evaluated for test specimens. Test results show that RC pier specimens with lap-spliced appeared to fail at low ductility, but significant improvement was obtained for the ductility of these specimens if externally wrapped with FRP.

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자유단 공시체에 있어서 압축파, 전단파, 휨파의 공진특성 (Resonances of Unconstrained Compressive, Shear and Flexural Waves in Free-Free Cylinder Specimens)

  • 박병선;조성호;이상헌;강태호
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.582-589
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    • 2006
  • Shear wane velocity is important property for grasping the dynamic characteristics of material. It is has been used in various fields such as non-destructive testings of structures, seismic analysis of geotechnical structures and maintenance of concrete structure, and etc. Usually, shear wave velocities of rock cores and concrete cylinders are determined by free-free resonance tests, Shear wave measurement in free-free resonance tests is not straightforward, as compared with rod wave and flexural wane measurements. In This study, a new technique using resonance features of flexural and shear waves were proposed in which the nodal points for the fundamental mode of flexural waves were employed to generate and measure the shear waves with the flexural waves minimized. The real measurements for aluminum cylinders proved validity and reliability of the proposed algorithm. In addition to the proposed algorithm, the effects of material properties on elastic-wave velocities in resonance measurements were also studied. In summary, a new framework of the resonance measurements for shear-wave velocity determination was established, based on the results of this thesis.

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메탄 하이드레이트 부존 퇴적층으로부터 획득한 수직탄성파 (VSP) 자료에서의 탄성파 진폭 감쇠 (Seismic attenuation from VSP data in methane hydrate-bearing sediments)

  • 송도 윤
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.29-36
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    • 2007
  • 최근의 탄성파 탐사들은 퇴적층에 메탄 하이드레이트가 존재할 경우 탄성파 진폭 감쇠에 큰 영향을 미치는 것을 보여주고 있다. 이 논문에서는 일본 중부 토카이(Tokai) 해역의 난카이 트러프 (Nankai Trough) 탐사정에서 얻은 수직탄성파자료를 이용하여 30$\sim$110 Hz 주파수 대역에서 메탄 하이드레이트 부존층에서의 P 파 감쇠를 측정하였다. 두 개의 다른 측정방법들 (스펙트럼비 (spectral ratio) 방법과 중심 주파수 이동방법 (centroid frequency shift method))을 이용하여 감쇠 측정의 유효성을 조사하였다. 또한 감쇠 측정의 안정성을 증명하기 위해 측정 심도구간, 시추공의 불규칙 변화, 주파수 구간에 따른 감쇠 분석의 민감도를 조사하였다. 탄성파 주파수 대역에서는 메탄 하이드레이트 부존층에서 P 파의 큰 진폭 감쇠는 발견되지 않았다. 육안으로 보기에는 탄성파 주파수 대역에서의 최대 감쇠는 저포화도의 가스층에 발생한다. 그와는 반대로 같은 시추공에서 얻어진 음파검층의 주파수 대역 $(10{\sim}20\;kHz)$에서는 가장 높은 P 파의 진폭 감쇠가 메탄 하이드레이트 부존층과 관련이 있었다. 그러므로 이 연구는 메탄 하이드레이트 부존 퇴적층의 진폭 감쇠가 주파수에 의존함을 보여주고 있다. 메탄 하이드레이트 부존층은 탄성파 주파수 대역보다는 음파검층 주파수 대역에서 진폭 감쇠를 유발함을 알 수 있다. $30{\sim}110\;Hz$의 탄성파 주파수 대역이 메탄 하이드레이트 부존에 영향을 받지 않는 이유 중의 하나로서 메탄 하이드레이트 지역의 얇은층 들로 이루어진 층서구조의 영향을 제시하였다.

인홀 시험을 이용한 터널 막장의 암반강성 측정에 대한 적용성 연구 (A Pilot Study of Stiffness Mesurements for Tunnel-Face Materials Using In-hole Seismic Method)

  • 목영진;김영수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.445-456
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    • 2005
  • The research concentrates on improving the in-hole seismic probe, which has been developed in past five years, to be used in stiffness measurements of tunnel-face materials. The probe was down-sized to be fit in 45-mm diameter holes(or BX) drilled by a jumbo-drill, which is used to drill holes to install explosives for tunneling. Also trigger system was improved by using a down-speeding motor for operating convenience and air packing system was replaced with a set of plate-springs to eliminate supply of compressed air. These modifications are to adjust the probe for the unfavourable environment inside of tunnels and to test without any further drilling cost. The probe and testing procedure were successfully adopted with horizontal holes drilled by a jumbo-drill at a tunnel-face to evaluate the stiffness of rock mass. The measured shear wave velocities can be used to estimate deformation properties of rock mass for tunnel analyses.

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High-resolution seismic reflection surveying at paved areas using an S-wave type land streamer

  • Inazaki Tomio
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • High-resolution S-wave reflection surveying has been successfully conducted on paved areas using a Land Streamer originally designed by the author. The main feature of the Land Streamer tool is the non-stretch woven belt on which geophone units are mounted to form a multichannel geophone array similar to a marine streamer. Because it is easily towed by a vehicle or by hand, the tool leads to high performance in field measurements and resultant cost-effectiveness of high-resolution reflection surveys. Although each geophone unit is coupled to the pavement through a metallic baseplate instead of being firmly planted in the ground, the Land Streamer tool provides comparatively clean data, unaffected by traffic noise even on the pavement. Thus, the tool is capable of expanding the opportunity for S-wave reflection surveys in urban areas where many surfaces are paved and traffic noise is severe. A series of high-resolution S-wave reflection surveys on paved areas delineated detailed structures of surface layers shallower than 60 m, and proved the wide applicability of the tool to engineering, environmental applications, and earthquake disaster prevention projects.

측정가속도를 이용한 구조물의 지진손상평가 (Seismic Damage Assessment on Structures using Measured Acceleration)

  • 오성호;신수봉
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.216-223
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    • 2003
  • A time-domain system identification (SI) method is developed for seismic damage assessment on structures. SI algorithms for complete measurements with respect to degrees-of-freedom are proposed. To take account of nonlinear dynamic response, an equation error in the incremental dynamic governing equation is defined for complete measurement between measured and computed acceleration. Variations of stiffness and damping parameters during earthquake vibration are chased by utilizing a constrained nonlinear optimization tool available in MATLAB. A simulation study has been carried out to identify damage event and to assess damage severity by using measured acceleration time history. Mass properties are assumed as known a priori. The effects of measurement noise on the identification are also investigated.

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진동계측자료 기반 안전성평가 시스템을 활용한 건축물의 비틀림 분석 방법 개발 (A Study on the Development of Torsion Analysis Method for Buildings Using Rapid Safety Assessment System Based on Accelerometers)

  • 정성훈;장원석;이정한;박병철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.275-281
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    • 2021
  • In this study, algorithms for analyzing the torsion of buildings under earthquake excitation are developed. The algorithm and formulations to account for the torsional angle are verified by analyzing the seismic acceleration time history data. The method was applied to the reference buildings to examine their operation and usability. The reference application demonstrated that the noise-canceling scheme successfully overcame various obstacles in the field measurements. The developed method is expected to be used as a tool to support a loss assessment system for determining the direction and priority of disaster response in the event of an earthquake.

수치지도를 활용한 탄성파탐사 자료와 시추조사 자료의 지구통계학적 통합 분석 (Geostatistical Integration Analysis of Geophysical Survey and Borehole Data Applying Digital Map)

  • 김한샘;김정준;정충기
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.65-74
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    • 2014
  • 대규모 건설공사, 토목공사 시 지반 특성 파악을 위해 주로 수행되는 시추조사는 명확하고 확실한 지반정보를 제공한다는 장점이 있지만 좌표 공간상 지점마다 수행되기 때문에 현장 전체의 지반특성 파악이 어렵다. 이에 반해 탄성파, 중력파 등을 이용하는 물리탐사는 시추조사와는 달리 연속적인 단면의 정보를 제공하고 넓은 지역의 지반특성을 파악할 수 있다는 장점을 가지고 있는 반면 측정값의 지반공학적 상관성이 불확실하기 때문에 지반 특성을 직접적으로 결정하기에는 적합하지 않다는 단점이 있다. 따라서 대상 부지의 정확한 지반정보 파악을 위해서는 두 가지 이종 지반조사 자료, 즉 물리탐사자료와 시추조사 자료를 상호 보완하여 이용하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 이종 지반조사의 통합분석 기법을 제안하였으며, 분석 방법의 정확성과 신뢰성을 높이기 위하여 수치지도를 도입하였다. 수치지도를 사용하여 시험, 조사 단계에서 발생할 수 있는 지반고의 오차를 보정하였으며, 표고와 기울기를 분석하여 대상분석 영역 설정의 지표로 사용하였다. 다음으로 탄성파의 속도분포 단면 등고선을 디지타이징(digitizing)하고 지구통계학적 방법인 크리깅(kriging)을 이용하여 3차원으로 공간보간하였으며, 이를 시추조사와 결합하여 각 토층 경계 별 평균 탄성파 속도를 도출하였다. 자료를 도출하는 과정에서 이상치 분석을 수행하여 결과의 신뢰성을 높였으며, 최적화된 평균 탄성파 속도를 활용하여 3차원 층상 정보를 결정할 수 있는 통합 분석 기법을 수립하였다. 최종적으로 수립된 통합분석 기법을 A댐 비상여수로 건설현장에 적용하였다.

Vibration measurement and vulnerability analysis of a power plant cooling system

  • Anil, Ozgur;Akbas, Sami Oguzhan;Kantar, Erkan;Gel, A. Cem
    • Smart Structures and Systems
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    • 제11권2호
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    • pp.199-215
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    • 2013
  • During the service life of a structure, design complications and unexpected events may induce unforeseen vibrations. These vibrations can be generated by malfunctioning machinery or machines that are modified or placed without considering the original structural design because of a change in the intended use of the structure. Significant vibrations occurred at a natural gas plant cooling structure during its operation due to cavitation effect within the hydraulic system. This study presents findings obtained from the in-situ vibration measurements and following finite-element analyses of the cooling structure. Comments are made on the updated performance level and damage state of the structure using the results of these measurements and corresponding numerical analyses. An attempt was also made to assess the applicability of traditional displacement-based vulnerability estimation methods in the health monitoring of structures under vibrations with a character different from those due to seismic excitations.