• Earthquakes and Structures
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• 제1권2호
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• pp.147-162
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• 2010

The ground acceleration measured at a point on the earth's surface is composed of several waves that have different phase velocities, arrival times, amplitudes, and frequency contents. For instance, body waves contain primary and secondary waves that have high frequency content and reach the site first. Surface waves are composed of Rayleigh and Love waves that have lower phase velocity, lower frequency content and reach the site next. Some of these waves could be of more damage to the structure depending on their frequency content and associated amplitude. This paper models critical earthquake loads for single-degree-of-freedom (SDOF) inelastic structures considering evolution of the seismic waves in time and frequency. The ground acceleration is represented as combination of seismic waves with different characteristics. Each seismic wave represents the energy of the ground motion in certain frequency band and time interval. The amplitudes and phase angles of these waves are optimized to produce the highest damage in the structure subject to explicit constraints on the energy and the peak ground acceleration and implicit constraints on the frequency content and the arrival time of the seismic waves. The material nonlinearity is modeled using bilinear inelastic law. The study explores also the influence of the properties of the seismic waves on the energy demand and damage state of the structure. Numerical illustrations on modeling critical earthquake excitations for one-storey inelastic frame structures are provided.

• 지구물리
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• 제3권1호
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• pp.37-48
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• 2000

다성분 복소 트레이스 분석법을 이용하여 지진에 의한 지면운동을 밝히고자 컴퓨터 합성 탄성파 자료와 자연 지진 자료를 대상으로 파선방향의 입자운동을 분석하였다. 합성 탄성파 자료에 적용시킨 결과, 실체파 합성 부분에서는 도달시각, 지속시간, 접근각 등을 정확히 찾을 수 있으며, 레일리파도 쉽게 인지된다. 규모 7.3의 심발 지진 자료로부터 입자운동의 분극특성을 계산한 결과, 종파의 수직성분과 수평성분의 순간위상차, 순간역타원율, 접근각은 각각 약 ${\pm}180^{\circ},\;0{\sim}0.25,\;-30^{\circ}{\sim}-45^{\circ}$의 값을 가지며, 이러한 분극특성으로부터 진원시간함수는 $6{\sim}7\;s$ 정도 지속되는 것으로 분석된다. 횡파의 경우는 순간위상차가 일정하지 않으며, $0{\sim}0.3$의 순간역타원율과 거의 수직의 접근각을 나타낸다. 횡파 도달 직전에 기록된 비교적 저주파의 신호는 분극특성으로부터 횡파와는 구별되는 종파의 일종으로 해석된다. 종파와 횡파의 도달시각을 이용하여 구한 속도와 파선변수는 각각 8.633 km/s, 4.762 km/s와 0.074 s/km, 0.197 s/km이며 동포와송비는 0.281로 계산된다.