• Earthquakes and Structures
• /
• 제7권2호
• /
• pp.141-157
• /
• 2014

The Conditional Mean Spectrum represents a powerful link between the seismic hazard information and the selection of strong ground motion records at a particular site. The scope of the paper is to apply for the city of Bucharest for the first time the method to obtain the Conditional Mean Spectrum (CMS) presented by Baker (2011) and to select, on the basis of the CMS, a suite of strong ground motions for performing elastic and inelastic dynamic analyses of buildings and structures with fundamental periods of vibration in the vicinity of 1.0 s. The major seismic hazard for Bucharest and for most of Southern and Eastern Romania is dominated by the Vrancea subcrustal seismic source. The ground motion prediction equation developed for subduction-type earthquakes and soil conditions by Youngs et al. (1997) is used for the computation of the Uniform Hazard Spectrum (UHS) and the CMS. The disaggregation of seismic hazard is then performed in order to determine the mean causal values of magnitude and source-to-site distance for a particular spectral ordinate (for a spectral period T = 1.0 s in this study). The spectral period of 1.0 s is considered to be representative for the new stock of residential and office reinforced concrete (RC) buildings in Bucharest. The differences between the Uniform Hazard Spectrum (UHS) and the Conditional Mean Spectrum (CMS) are discussed taking into account the scarcity of ground motions recorded in the region of Bucharest and the frequency content characteristics of the recorded data. Moreover, a record selection based on the criteria proposed by Baker and Cornell (2006) and Baker (2011) is performed using a dataset consisting of strong ground motions recorded during seven Vrancea seismic events.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제18권3호
• /
• pp.343-362
• /
• 2004

Rocking response of rigid bodies with rectangular footprint, freely standing on horizontal rigid plane is studied analytically. Bodies are subjected to simulated single component of horizontal earthquakes. The effect of baseline correction, applied to simulated excitations, on the rocking response is first examined. The sensitiveness of rocking motion to the details of earthquakes and geometric properties of rigid bodies is investigated. Due to the demonstrated sensitivity of rocking response to these factors, prediction of rocking stability must be made in the framework of probability theory. Therefore, using a large number of simulated earthquakes, the effects of duration and shape of intensity function of simulated earthquakes on overturning probability of rigid bodies are studied. In the case when a rigid body is placed on any floor of a building, the corresponding probability is compared to that of a body placed on the ground. For this purpose, several shear frames are employed. Finally, the viability of the energy balance equation, which was introduced by Housner in 1963 and widely used by nuclear power industry to estimate the rocking stability of bodies, is evaluated. It is found that the equation is robust. Examples are also given to show how this equation can be used.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.26-35
• /
• 2017

미국 노스리지 지진(1994)과 일본 고베지진(1995) 발생 이후 다양한 구조물 및 건축물을 설계 할 때 성능기반 내진설계 개념을 적용하고 있다. 최근 국내 소방시설물에 대해서도 내진설계기준이 제정되어 내진설계 규정에 따라 적합하게 설계되어야 한다. 성능기반 설계가 도입되면서 구조물 중요도에 따라 기능수행, 즉시복구, 인명보호, 붕괴방지 등 각각의 성능에 적합한 연발생빈도의 등재해도 스펙트럼이 요구되고 있다. 확률론적 방법을 적용하여 국내 주요 5개 도시에 대해 등재해도 스펙트럼(uniform hazard spectrum)을 분석하였다. 지진 및 지체구조 관련된 전문가 패널은 10인이며 전문가 패널이 제시한 다수의 지진지체구조구 모델 및 다양한 지진동 감쇠식을 적용하였다. 분석대상 진동수는 (0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0) Hz이고 또한 PGA(최대지반가속도) 결과를 이용하여 500년, 1,000년 및 2,500년 등 3개 주요 성능기준에 해당하는 재현주기에 대해 등재해도 스펙트럼을 분석하였다. 민감도 분석에 의하면 지진지체구조 구 모델 변수보다 지반진동 감쇠식 변수가 지진재해도에 보다 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 일반적으로 등재해도 스펙트럼은 10 Hz에서 최대 지진재해도를 보여 주었고, 기존 연구 및 관련 기술기준에 제시된 등재해도 스펙트럼의 수준 및 모양 특성과 대단히 유사하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.49-56
• /
• 2010

계기에 의한 진도산정은 보통 PGA와 진도와의 경험적인 관계식으로부터 계산되어 왔다. 그러나 일본 기상청은 지진에 의한 피해의 정도는 관측된 PGA보다는 진도와 상관이 더 크다는 점에 착안하여, 지진 계측기에 의해 실시간으로 진도를 산정(JMA 계측 진도)함으로서 지진재해를 좀 더 정확히 평가하는 방안을 채택하고 있다. 이 연구의 목적은 국내에서의 JMA 계측진도의 실제적인 활용방안을 제시하는 것이다. 한반도는 강진의 발생빈도가 낮기 때문에 사용할 수 있는 강진자료가 충분치 않다. 따라서 한반도의 지진원 특성과 감쇠특성에 맞는 강진동을 추계학적인 방법으로 합성하였다. 이러한 방법으로 합성된 강진자료에 대하여 JMA 계측진도를 포함한 6개의 공학적 지진동 상수들을 계산하였다. 다음으로 계산된 상수들 사이의 경험적인 관계식을 결정하였으며, 이 상수들을 몇 개의 그룹으로 분류하기 위한 군집분석을 수행하여 지진동 상수들을 분류하였다. 그 결과, JMA 가속도 ($a_0$)는 스펙트럼 진도와 유사한 그룹으로 분류되었으며, CAV(Cumulative Absolute Velocity)와는 비교적 관계가 먼 그룹으로 나타났다. JMA 계측진도는 지진재해 평가에 있어서 다른 하나의 평가척도로서 사용이 기능할 것으로 생각된다. 한편 지진재해의 예측에 활용이 가능한 PGA와 $a_0$에 대한 감쇠식이 모멘트 규모와 진원거리의 함수로 유도되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제49권2호
• /
• pp.373-379
• /
• 2017

Seismic probabilistic safety assessments are used to help understand the impact potential seismic events can have on the operation of a nuclear power plant. An important component to seismic probabilistic safety assessment is the seismic hazard curve which shows the frequency of seismic events. However, these hazard curves are estimated assuming a normal distribution of the seismic events. This may not be a strong assumption given the number of recorded events at each source-to-site distance. The use of a normal distribution makes the calculations significantly easier but may underestimate or overestimate the more rare events, which is of concern to nuclear power plants. This paper shows a preliminary exploration into the effect of using a distribution that perhaps more represents the distribution of events, such as the t-distribution to describe data. The integration of a probability distribution with potentially larger tails basically pushes the hazard curves outward, suggesting a different range of frequencies for use in seismic probabilistic safety assessments. Therefore the use of a more realistic distribution results in an increase in the frequency calculations suggesting rare events are less rare than thought in terms of seismic probabilistic safety assessment. However, the opposite was observed with the ground motion prediction equation considered.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제7권6호
• /
• pp.59-70
• /
• 2003

한반도 남동부에서 관측된 지진기록을 이용하여 스펙트럼 감쇠상수 $\chi$와 응력강하상수를 계산하였다. 특히, 스펙트럼 감쇠상수 $\chi$는 관측소별로 부지고유의 특성을 반영하여 새로운 방법으로 계산하였다. 이 방법은 2단계의 계산과정으로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 코다(coda)파 정규화법을 이용하여 광역적 상수인 비탄성감쇠 Q를 역산하고, 이로부터 스펙트럼의 거리종속적인 감쇠효과를 일으키는 $\chi$$_{q}$값을 계산한다. 두 번째 단계에서는 앞서 계산된 $\chi$$_{q}$값을 관측소별로 동일하게 적용하여 거리와 무관한 스펙트럼 감쇠효과인 부지고유의 $\chi$$_{s}$값을 추정한다. 관측소에 관계없이 평균적으로 계산된 $\chi$값의 진원거리(R)에 따른 경향은 0.016+0.000157R이다. 응력강하상수는 1999년 경주근방에서 세 차례 발생한 지진의 관측자료를 이용하여 조남대와 박창업 방법으로 계산하였으며, 그 결과는 92-bar이다. 이들 상수를 이용하여 추계학적 모사법으로 한반도 남동부에서 발생 가능한 강지진동의 최대지반운동과 주파수에 따른 특성을 간접적으로 추정하였다. 이러한 추계학적 모사의 결과를 바탕으로 진원거리에 따른 지진동 감쇠공식을 유도하였으며 기존의 국내연구와 비교, 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권6호
• /
• pp.821-831
• /
• 2019

9.12지진(2016.9.12., M_L=5.8)과 포항지진(2017.11.15., M_L=5.4)은 사회·경제적 피해를 야기시켰고, 이로 인해 지진에 대한 국민의 관심이 과거보다 크게 높아졌다. 지진 빈도가 높은 미국, 일본, 칠레 등 불의 고리 인근의 국가에서는 이미 지진재난에 대비·대응을 위하여 지진재해도(PSHA), 지반운동예측모델(GMPE) 등을 기반으로 인프라 시설을 관리하고 있다. 국내도 앞서 설명된 PSHA, GMPE가 개별 연구자들을 통해 독자적으로 개발되고 있지만, 모델 개발시 생성한 기초 데이터 산출 방법, 최종 결과물의 주요 요소 등이 제한적으로 공개되었다. 이는 해마다 발생하는 지진의 추가를 통한 모델 개선이 아닌 과거 지진에 대해 매번 새롭게 자료 구축을 해야 한다는 문제점을 내포하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 GMPE 개발의 기초자료인 플랫파일 생성 방법과 지진 관측자료의 지진파형의 계기보정 방법, 계기진도 생성 방법 등을 기술하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제31권4호
• /
• pp.57-66
• /
• 2015

지진에 대한 사면 재해도 작성 시 일반적으로 Newmark 활동블록 이론에 기초한 변위 추정식이 사용된다. 하지만 기존에 제안된 추정식들은 활동면에서의 동적 응답을 고려하지 않고 제방, 흙댐, 매립지 등 비교적 완만한 경사의 지반구조물을 대상으로 제안되었으며 산사면과 같이 경사진 기반암에 토사층이 피복된 경우에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 산사면의 지형적 특성을 모사한 2차원 비선형 동적해석을 수행하여 이의 동적 응답 특성을 분석하였다. 지진 시 산사면의 영구변위는 활동면에서 계산된 등가가속도를 Newmark 활동블록 방법에 적용하여 계산하였다. 이와 같이 계산된 영구변위는 본 연구에서 제안된 간편 변위 추정식과 비교하여 정확도를 평가하였다. 검토 결과, 산사면의 기하학적 증폭은 입력 지진의 세기와 주기, 토층의 고유주기에 영향을 크게 받으므로 이를 고려하지 않는 기존의 경험식은 영구변위를 정확하게 예측하지 못하는 것으로 나타났다. 변위 예측식의 정확도는 최대지반가속도, 최대지반속도, Arias 진도, 평균주기와 토층의 고유주기가 고려될 경우 현격하게 향상되는 것으로 분석되었으며 이를 기반으로 하여 새로운 변위추정식이 제시되었다. 나아가 본 연구에 제안된 변위추정식은 산사태 재해 위험도 예측에 적용되어 정확성이 검증되었다.