• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1990년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.73-78
• /
• 1990

In current practice of earthquake resistant design the equivalent lateral force procedure is widely used for its simplicity and convenience. But the equivalent lateral force procedure is derived based on the assumption that the dynamic behavior of the structure is governed primarily by the fundamental vibration mode. Therefore proper prediction of dynamic responses of the structure is unreliable using the equivalent lateral force procedure when the effect of higher vibration modes on the dynamic behavior is negligible. In this study design seismic load which can reflect the effect of higher vibration modes is proposed from the point of view of proper assessment of story shears which have the major influence on the design moment of beams and columns. To evaluate the effect of higher modes, differences between the story force based on the equivalent lateral force procedure specified in current earthquake resistance building code and the one based on modal analysis using design spectrum are examined. From these results improved design seismic load for the equivalent lateral force procedure which can reflect the effect of higher vibration modes is proposed.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
• /
• pp.140-147
• /
• 2003

There are many problems in the prediction of soil dynamic behaviors because undrained excess pore water pressure builds up and then the strain softening behavior is occurred simultaneously. A few analytical methods based on the dynamic constitutive model have been proposed but the model hardly predict the excess pore water pressure directly. In this study, the verification on the disturbed state concept (DSC) model, proposed by Dr, Desai was performed. Some laboratory tests such as conventional triaxial tests and cyclic triaxial tests were carried out to determine DSC Parameters and then disturbance values are determined by the proposed equation. Through this verification, it is proved that the disturbed state concept can express reliably the soil dynamic characteristics such as excess pore water pressure and strain softening behavior. It is also found that the critical disturbance which is determined at the minimum curvature of disturbance function can be a the specific index.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
• /
• pp.90-97
• /
• 2003

The purpose of this study is to understand the dissipation pattern of excess pore pressure after liquefaction which governs the post-liquefaction behavior of liquefied sand deposits. 1-g shaking table tests were carried out on 5 different kinds of sands, all of which had high liquefaction potentials. During the tests excess pore pressure at various depths, and surface settlements were measured. The measured curve of the excess pore pressure dissipation was simulated using the solidification theory, and from the analysis of the velocity of dissipation, the dissipation pattern of excess pore pressure after liquefaction was examined. The dissipation velocity of excess pore pressure after liquefaction had a linear correlation with the effective grain size ( $D_{10}$) divided by the coefficient of uniformity ( $C_{u}$), and the increase in the initial relative density of the ground played a role in shifting this correlation curve toward an increased dissipation velocity. From the correlation, an approximate method was recommended for prediction of the dissipation curve of excess pore pressure after liquefaction in saturated sand deposits.s.s.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제86권4호
• /
• pp.547-571
• /
• 2023

To deeply probe the actual earthquake level and fragility of typical reinforced concrete (RC) structures under multiple intensity grades, considering diachronic measurement building stock samples and actual observations of representative catastrophic earth shocks in China from 1990 to 2010, RC structures were divided into traditional RC structures (TRCs) and bottom reinforced concrete frame seismic wall masonry (BFM) structures, and the empirical damage characteristics and mechanisms were analysed. A great deal of statistics and induction were developed on the historical experience investigation data of 59 typical catastrophic earthquakes in 9 provinces of China. The database and fragility matrix prediction model were established with TRCs of 4,122.5284×104 m² and 5,844 buildings and BFMs of 5,872 buildings as empirical seismic damage samples. By employing the methods of structural damage probability and statistics, nonlinear prediction of seismic vulnerability, and numerical and applied functional analysis, the comparison matrix of actual fragility probability prediction of TRC and BFM in multiple intensity regions under the latest version of China's macrointensity standard was established. A novel nonlinear regression prediction model of seismic vulnerability was proposed, and prediction models considering the seismic damage ratio and transcendental probability parameters were constructed. The time-varying vulnerability comparative model of the sample database was developed according to the different periods of multiple earthquakes. The new calculation method of the average fragility prediction index (AFPI) matrix parameter model has been proposed to predict the seismic fragility of an areal RC structure.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제82권4호
• /
• pp.445-458
• /
• 2022

Some of the control systems used in engineering structures that use sensors and decision systems have some time delay reducing efficiency of the control system or even might make it unstable. In this research, in addition to considering the effect of the time delay in vibration control process, predictive control is used to compensate the time delay. A semi-active vibration control approach with the help of magneto-rheological dampers is implemented. In addition to using fuzzy inference system to determine the appropriate control voltage for MR damper, structural behavior prediction system and specifying future responses are also used such that the time delays occurring within control process are overcome. For this purpose, determination of prediction horizon is conducted for one, five, and ten steps ahead for single degree of freedom structures with periods ranging from 0.1 to 4 seconds, subjected to twenty earthquake excitations. The amount of time delay applied to the control system is 0.1 seconds. The obtained results indicate that for 0.1 second time delay, average prediction error values compared to the case without time delay is 3.47 percent. Having 0.1 second time delay in a semi-active control system reduces its efficiency by 11.46 percent; while after providing the control system with structure behavior prediction, the difference in the results for the control system without time delay is just 1.35 percent on average; indicating a 10.11 percent performance improvement for the control system.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제37권6호
• /
• pp.539-554
• /
• 2024

This study explores development of prediction model for seismic site classification through the integration of machine learning techniques with horizontal-to-vertical spectral ratio (HVSR) methodologies. To improve model accuracy, the research employs outlier detection methods and, synthetic minority over-sampling technique (SMOTE) for data balance, and evaluates using seven machine learning models using seismic data from KiK-net. Notably, light gradient boosting method (LGBM), gradient boosting, and decision tree models exhibit improved performance when coupled with SMOTE, while Multiple linear regression (MLR) and Support vector machine (SVM) models show reduced efficacy. Outlier detection techniques significantly enhance accuracy, particularly for LGBM, gradient boosting, and voting boosting. The ensemble of LGBM with the isolation forest and SMOTE achieves the highest accuracy of 0.91, with LGBM and local outlier factor yielding the highest F1-score of 0.79. Consistently outperforming other models, LGBM proves most efficient for seismic site classification when supported by appropriate preprocessing procedures. These findings show the significance of outlier detection and data balancing for precise seismic soil classification prediction, offering insights and highlighting the potential of machine learning in optimizing site classification accuracy.

• 한국지구과학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.162-172
• /
• 2016

최근 미국 노스리지 지진(1994)과 일본 고베 지진(1995) 발생 이후 다양한 구조물 및 건축물을 설계할 때 성능 기반 설계 개념이 적극적으로 도입되고 있다. 성능기반 설계가 도입되면서 구조물 각각의 성능에 적합한 연발생빈도의 등재해도 스펙트럼이 요구되고 있다. 10 인의 지진 및 지체구조 전문가가 제시한 국내 및 미국 중동부에서 개발된 스펙트럴 지반진동 감쇠식과 다수의 지진지체구조구 모델을 사용하였다. 인구 밀도가 높은 5개 주요 도시에 대해 확률론적 방법을 이용하여 등지진재해도 스펙트럼을 분석하였다. 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0 Hz 및 PGA에 대해 확률론적 지진재해도 결과를 이용하여 500년, 1,000년 및 2,500년의 3개 재현주기에 대해 등재해도 스펙트럼을 분석하였다. 민감도 분석 결과 각각의 고유 진동수에 해당하는 지반진동 감쇠식이 지진지체구조구 모델에 비하여 지진재해도에 보다 커다란 영향을 주었다. 마지막으로 등재해도 스펙트럼은 공통적으로 10 Hz에서 최대값을 보여 주었고, 원자력 관련 기술기준 또는 기존 연구에서 제시된 등지진재해도 스펙트럼과 수준과 모앙 특성에서 유사성을 보여주었다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제36권6_1호
• /
• pp.1367-1377
• /
• 2020

본 연구는 2016년 발생한 9.12 경주지진을 중심으로 경주시 건축물의 지진 취약성을 평가하고 지도를 제작하는데 목적이 있다. 지진 취약성을 평가하기위해 지질공학, 물리, 구조적 요인과 관련된 11개의 영향인자를 선정하였으며, 이는 독립변수로 적용되었다. 종속변수로는 9.12 경주지진 당시 실제 피해 입은 건축물의 위치자료가 사용되었다. 평가 모델은 기계학습 방법의 RF와 SVM을 기반으로 구축하였으며, 훈련 및 검증 데이터셋은 70:30 비율로 무작위 선별되었다. 정확도 검증은 ROC 곡선을 사용하여 최적 모델을 선별하였으며, 각 모델의 정확도는 RF(1.000), SVM(0.998), 예측 정확도는 RF(0.947), SVM(0.926) 로 나타났다. RF 모델을 기반으로 경주시 전체 건축물의 예측 값을 도출하였으며, 이를 등급화 하여 지진 취약성 지도를 작성하였다. 행정동별 건물 등급 분포를 살펴본 결과, 황남동, 월성동, 선도동, 내남면이 취약성이 높은 지역으로, 양북면, 강동면, 양남면, 감포읍이 상대적으로 안전한 지역으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.5-19
• /
• 2009

지진으로 인한 지반 재해의 대부분은 토사 두께나 기반암 심도 그리고 토사 강성과 같은 국부적 지질 조건에 따라 크게 영향을 받는 지반 운동 증폭과 관련된 부지 효과로 인해 발생되어 왔다. 본 연구에서는 지반 자료에 관한 통합적 GIS-기반의 정보 시스템인 지반 정보 시스템(GTIS)이 국내 연구 개발의 거점 도시인 대진 지역에서의 지진 유발 재해에 대한 지역적 종합 대책 수립의 일환으로 구축되었다. 관심 대상 영역에 대한 지반 정보 시스템 구축을 위하여, 연구 대상 영역을 포함하는 확장 영역에 대해 기존 지반공학 관련 자료 수집이 이루어 졌고 지표 지반-지식 자료의 확보를 위한 부지 방문 조사가 추가적으로 수행되었다. 관심 대상 영역의 부지 효과 평가를 위한 실질적 적용 목적으로 부지 주기에 관한 지진재해 구역지도를 작성하고 지진 유발 재해 예측을 위한 지역적 종합 대책으로 제시하였다. 또한, 연구 대상 영역 내 임의 부지에서의 내진 설계 및 내진 성능 평가를 위한 부지 증폭계수의 결정 수단으로 부지 주기의 공간 분포 따른 부지 분류의 지진재해 구역화를 수행하였다. 본 연구에서 수행된 대전 지역에서의 지진재해 구역화로부터 GIS 기반의 지반 정보 시스템이 지진재해의 지역적 예측 뿐만 아니라 지진재해 저감을 위한 의사 결정에서의 높은 유용성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권1C호
• /
• pp.65-76
• /
• 2010

최근 지진 발생 사례들에서는 암반보다는 대부분 토사 퇴적층으로 구성된 부지에서의 심각한 지진 피해를 보여주고 있다. 이는 지진지반 운동의 증폭을 야기하는 부지 효과가 기반암 위 토사의 공간적 분포 및 동적 특성에 주로 관련되어 있기 때문이다. 본 연구에서는 지반 자료에 관한 통합적 GIS 기반의 정보 시스템을 국내 대표적 대도시 지역인 서울에서의 지진 운동에 대한 지역적 종합 대책 수립의 일환으로 구축하였다. 서울 지역에 대한 GIS 기반 지반 정보 시스템을 구축하기 위하여, 연구 대상 영역 및 인근에 대한 기존 지반 조사 자료의 수집이 이루어 졌고 지표 지반-지식 자료의 확보를 위한 부지 방문 조사가 추가적으로 수행되었다. 관심 대상 영역의 부지 효과 평가를 위한 지반 정보 시스템의 실질적 적용 목적으로, 지반지진공학적 변수인 기반암 심도 및 부지 주기에 관한 지진재해 구역 지도를 작성하고 지진 유발 재해 예측을 위한 지역적 종합 대책으로 제시하였다. 또한, 서울 지역 내 임의 부지 및 하위 행정 단위에서의 내진 설계 및 내진 성능 평가를 위한 부지 증폭계수의 결정 수단으로 부지 분류의 지진재해 구역화를 수행하였다. 본 연구에서 수행된 서울 지역에서의 지진재해 구역화 사례 연구로부터 GIS 기반의 지반 정보 시스템의 대도시에 대한 지진재해의 지역적 예측 뿐만 아니라 지진재해 저감을 위한 의사 결정 지원에서의 활용가능성을 확인하였다.