• 제목/요약/키워드: strong ground motion

검색결과 204건 처리시간 0.034초

다경간 단순지지 교량의 강케이블 및 형상기억합금 변위제어장치의 성능 비교 (Comparison of Performance of Restrainers of Steel Cables and Shape Memory Alloy Bars for Multiple-Span-Simply-Supported Bridges)

  • 최은수;김이현;박주남;조효남
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.587-597
    • /
    • 2007
  • 강케이블 변위제어장치는 미국 캘리포니아주에서 프레임 구조 교량의 낙교를 방지하는데 효과적인 것으로 지난 몇 차례의 지진에서 밝혀졌다. 이러한 효과를 바탕으로, 미국 중부의 다경간 단순지지 교량에 강케이블을 적용할려는 시도가 행해지고 있다. 또한, 형상기억합금의 인장거동을 이용한 변위제어장치가 동일한 적용을 위해서 연구되고 있다. 프레임 구조교량에서는 변위제어장치가 교각에 힘을 전달하지만, 다경간 단순지지 교량에서는 교대에 힘을 전달하게 된다. 따라서 이러한 교량에서는 교대의 거동을 동시에 점검해야한다. 본 연구에서는 다경간 단순지지 교량에 대한 세 가지의 변위제어장치의 성능을 비교하였다. 강케이블, 인장거동 형상기억합금 봉 및 휨거동 형상기억합금 봉을 이용한 변위제어장치의 중진 및 강진에 대한 변위제어성능 및 교대에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 형상기억합금 봉의 휨 실험 및 해석모델을 제시하였다. 또한, 비선형 시간이력해석을 수행하여 원래의 교량과 보강된 교량의 거동을 비교하여 변위제어장치의 성능 및 영향을 파악하였다. 인장거동의 형상기억합금 봉은 내부힌지에서 열림의 상대변위를 제어하는데 가장 우수한 성능을 보여주었으나, 교대의 능동변위를 증가시켜 손상을 발생시켰다. 따라서 강진에 대해서는 변위제어장치를 설치하는 경우 교대의 능동거동에 대한 보강이 요구된다.

한반도 남동부에서 부지효과를 고려한 스펙트럼 감쇠상수 χ 추정 및 강지진동의 추계학적 모사 (Estimation of Spectrum Decay Parameter χ and Stochastic Prediction of Strong Ground Motions in Southeastern Korea)

  • 조남대;박창업
    • 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.

9.12 경주지진 및 11.15 포항지진의 구조손상 포텐셜 비교연구 (Comparative Analysis of Structural Damage Potentials Observed in the 9.12 Gyeongju and 11.15 Pohang Earthquakes)

  • 이철호;김성용;박지훈;김동관;김태진;박경훈
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.175-184
    • /
    • 2018
  • In this paper, comparative analysis of the 9.12 Gyeongju and 11.15 Pohang earthquakes was conducted in order to provide probable explanations and reasons for the damage observed in the 11.15 Pohang earthquake from both earthquake and structural engineering perspectives. The damage potentials like Arias intensity, effective peak ground acceleration, etc observed in the 11.15 Pohang earthquake were generally weaker than those of the 9.12 Gyeongju earthquake. However, in contrast to the high-frequency dominant nature of the 9.12 Gyeongju earthquake records, the spectral power of PHA2 record observed in the soft soil site was highly concentrated around 2Hz. The base shear around 2 Hz frequency was as high as 40% building weight. This frequency band is very close to the fundamental frequency of the piloti-type buildings severely damaged in the northern part of Pohang. Unfortunately, in addition to inherent vertical irregularity, most of the damaged piloti-type buildings had plan irregularity as well and were non-seismic. All these contributed to the fatal damage. Inelastic dynamic analysis indicated that PHA2 record demands system ductility capacity of 3.5 for a structure with a fundamental period of 0.5 sec and yield base shear strength of 10% building weight. The system ductility level of 3.5 seems very difficult to be achievable in non-seismic brittle piloti-type buildings. The soil profile of the PHA2 site was inversely estimated based on deconvolution technique and trial-error procedure with utilizing available records measured at several rock sites during the 11.15 Pohang earthquake. The soil profile estimated was very typical of soil class D, implying significant soil amplification in the 11.15 Pohang earthquake. The 11.15 Pohang earthquake gave us the expensive lesson that near-collapse damage to irregular and brittle buildings is highly possible when soil is soft and epicenter is close, although the earthquake magnitude is just minor to moderate (M 5+).

Practical seismic assessment of unreinforced masonry historical buildings

  • Pardalopoulos, Stylianos I.;Pantazopoulou, Stavroula J.;Ignatakis, Christos E.
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.195-215
    • /
    • 2016
  • Rehabilitation of historical unreinforced masonry (URM) buildings is a priority in many parts of the world, since those buildings are a living part of history and a testament of human achievement of the era of their construction. Many of these buildings are still operational; comprising brittle materials with no reinforcements, with spatially distributed mass and stiffness, they are not encompassed by current seismic assessment procedures that have been developed for other structural types. To facilitate the difficult task of selecting a proper rehabilitation strategy - often restricted by international treaties for non-invasiveness and reversibility of the intervention - and given the practical requirements for the buildings' intended reuse, this paper presents a practical procedure for assessment of seismic demands of URM buildings - mainly historical constructions that lack a well-defined diaphragm action. A key ingredient of the method is approximation of the spatial shape of lateral translation, ${\Phi}$, that the building assumes when subjected to a uniform field of lateral acceleration. Using ${\Phi}$ as a 3-D shape function, the dynamic response of the system is evaluated, using the concepts of SDOF approximation of continuous systems. This enables determination of the envelope of the developed deformations and the tendency for deformation and damage localization throughout the examined building for a given design earthquake scenario. Deformation demands are specified in terms of relative drift ratios referring to the in-plane and the out-of-plane seismic response of the building's structural elements. Drift ratio demands are compared with drift capacities associated with predefined performance limits. The accuracy of the introduced procedure is evaluated through (a) comparison of the response profiles with those obtained from detailed time-history dynamic analysis using a suite of ten strong ground motion records, five of which with near-field characteristics, and (b) evaluation of the performance assessment results with observations reported in reconnaissance reports of the field performance of two neoclassical torsionally-sensitive historical buildings, located in Thessaloniki, Greece, which survived a major earthquake in the past.

골프드라이빙 스트로크시 역학적 분석 (Mechanical Analysis of golf driving stroke motion)

  • 박광동
    • 한국운동역학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.205-219
    • /
    • 2002
  • This research seeks to identify the plantar pressure distribution graph and change in force in connection with effective golf drive strokes and thus to help ordinary golfers have appropriate understanding on the moving of the center of weight and learn desirable drive swing movements. To this end, we conducted surveys on five excellent golfers to analyze the plantar pressure applied when performing golf drive strokes, and suggested dynamic variables quantitatively. 1) Our research presents the desire movements as follows. For the time change in connection with the whole movement, as a golfer raises the club head horizontally low above ground from the address to the top swing, he makes a semicircle using the left elbow joint and shaft and slowly turns his body, thus lengthening the time. And, as the golfer twists the right waist from the middle swing to the impact with the head taking address movement, and does a quick movement, thus shortening the time. 2) For the change in pressure distribution by phase, to strike a strong shot with his weight imposed from the middle swing to the impact, a golfer uses centrifugal force, fixes his left foot, and makes impact. This showed greater pressure distribution on the left sole than on the right sole. 3) For the force distribution graph by phase, the force in the sole from the address to halfway swing movements is distributed to the left foot with 46% and to the right foot with 54%. And, with the starting of down swing, as the weight shifts to the left foot, the force is distributed to the left sole with 58%. Thus, during the impact and follow through movements, it is desirable for a golfer to allow his left foot to take the weight with the right foot balancing the body. 4) The maximum pressure distribution and average of the maximum force in connection with the whole movement changed as the left (foot) and right (foot) supported opposing force, and the maximum pressure distribution also showed much greater on the left sole.

골프 스윙 시 경사면에 따른 지면 반력 분석에 관한 연구 (The Analysis of GRF during Golf Swing with the Slopes)

  • 문곤성;최희석;황선홍;김영호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.187-194
    • /
    • 2007
  • The purpose of this study is to determine the characteristics of ground reaction force(GRF) in golf swing for various slopes of flat lie and uphill lies of 5 and 10 degrees. Five right-handed professional golfers were selected for the experiment and the 7 iron club was used. We used four forceplates to measure GRF and synchronized with the three-dimensional motion analysis system. Results showed that slope did not affect the total time for golf swing, but the time until the impact had a tendency to slightly increase for the uphill lie(p<0.05). The medial-lateral GRF of the right foot increased toward the medial direction during back swing, but less increases were found with the angle of uphill lie(p<0.05). The GRF of the left foot increased rapidly toward the medial direction at the uncocking and the impact during down swing, but decreased with the increase in the angle of uphill lie(p<0.05). The anterior-posterior GRF of both feet showed almost the same for different slopes. With the slopes, the vertical GRF of the right foot increased, but the vertical GRF of left foot decreased(p<0.05). Uphill lies would have negative effect to provide the angular momentum during back swing, restricting pelvic and trunk rotations, and to provide the precise timing and strong power during down swing, limiting movements of body's center of mass. The present study could provide valuable information to quantitatively analyze the dynamics of golf swing. Further study would be required to understand detailed mechanism in golf swing under different conditions.

충돌효과를 고려한 Restrainer로 보강된 교량의 지진하중에 대한 거동특성분석 (Dynamic Characterisics of the Bridge Retrofitted by Restrainer under Seismic Excitations Considering Pounding Effects)

  • 김상효;마호성;이상우
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제3권3호
    • /
    • pp.75-86
    • /
    • 1999
  • 지진하중에 의한 상부구조의 낙교는 최근 발생된 지진등에서 알수 있듯이 교각파되와 더불어 교량의 전체적인 붕괴를 유발하는 주요한 원인 것으로 나타났으며 또한 충돌현상은 이러한 낙교를 발생시키는 주된요인인 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 연구에서는 이러한 충돌현상을 비롯한 교량의 교축방향거동에 영향을 미치는 인자 즉 교각의 비선형성 기초의회전 및 병진운동 교대의 작용 등을 고려하고 최근 낙교방지대책으로 널리 적용되고 있는 restrainer로 보강된 교량시스템의 거동을 해석할 수 있는 모형을 개발하였다 개발된 해석모형을 바탕으로 다양한 지진하중에 의한 교량시스템의 교축방향 거동특성과 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접 진동계간의 응답특성을 분석하였다 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접진동계간의 응답특성을 분석하였다. restrainer로 보강된 교량시스템의 충돌에 따른 응답특성을 살펴본 결과 응답의 크기뿐만아니라 응답의 이력자체가 상이한 거동특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또한 restrainer의 보강에 따른 변위억제효과는 중진의 경우 restrainer의 여유길이 짧을수록 restrainer의 강성이 클수록 뛰어난 것으로 나타났으나 강진에서는 restrainer의 파단에 대한 대책을 함께 고려하여야 할 것으로 분석되었다.

  • PDF

다양한 지반층을 갖는 Pier-Shafts 시스템의 내진성능평가 (Seismic performance evaluation of Pier-Shafts system with multi-layered soil)

  • 장승환;남상혁;송하원;김병철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
    • /
    • pp.69-72
    • /
    • 2008
  • 최근 기술적인 발전과 더불어 경제적이고 신속한 시공성 그리고 내진성능 향상을 위하여 별도의 말뚝캡을 설치하지 않고 말뚝과 기둥을 하나의 부재로 사용하는 이른바 말뚝기초-교각의 일체화구조(Pier-Shafts)가 국 내외에서 많이 적용되고 있다. Pier-Shafts의 경우, 기초부분이 기존의 기초형식과는 달리 고정화되어 있지 않기 때문에 가상고정점 또는 탄성지반상의 보 이론에 기초한 해석법 등 종전의 단순해석법이 적용되지 않으며, 구조물과 지반 사이의 상호작용을 고려하는 것이 매우 중요하다. 또한, 상 하부의 일체화에 따른 연속성 등 구조적인 특성으로 인해 큰 수평 변위가 발생될 수 있기 때문에 횡방향 거동에 관한 정밀한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 철근콘크리트 구성모델, 지반 구성모델 및 두께를 갖는 탄소성 경계면 모델을 적용한 유한요소해석 프로그램을 이용하여 다양한 지반층을 고려한 Pier-Shafts의 거동을 분석하였으며, 기존의 실험 및 해석결과와 비교.검토하여 해석기법의 타당성을 검증하였다. 또한, 지진하중을 받는 Pier-Shafts의 내진성능을 평가하기 위하여 지반을 고려한 전체 Pier-Shafts 시스템에 대한 내진해석을 실시하였다.

  • PDF

저감장치에 의해 개선된 고속도로 다경간 강교량의 지진응답 (Seismic Responses of Highway Multiple Span Steel Bridges Retrofitted by Protective Devices)

  • 최은수;김주우
    • 한국공간구조학회논문집
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.49-59
    • /
    • 2004
  • 이전 논문에서 미 중부 및 동남부 지역의 전형적인 다경간 단순효와 다경간 강거더 연속교의 지진 응답을 연구하였으며, 이런 교량에서 덱 사이의 충돌과 큰 연성이 요구되는 기둥은 취약하여 손상을 입을 수 있다는 것을 보여주었다. 더구나, 고정 및 가동 교조장치는 강한 지진운동에 쉽게 피해를 입을 수 있다. 이 논문에서는 몇 개의 개선된 고무 베어링, 납-고무 베어링 그리고 제지선을 사용하여 전형적인 다경간 단순교와 다경간 강거더 연속교의 지진 응답을 평가하였다. 납-고무 베어링은 지진에 취약한 전형적인 교량의 응답을 개선하는데 효과적인 방법으로 평가되었다. 고무 베어링은 기둥의 요구량을 줄이지만, 다경간 단순교 강거더 교량에서 덱 사이의 강한 충돌을 유발시킨다. 제지선은 일반적으로 사용되지만 다경간 단순교와 다경간 연속교의 지진에 대한 손상을 절감하는데 중간정도의 효과를 보여주었다.

  • PDF

초동극성분포를 이용한 홍성지진의 Focal Mechanism 연구 (A Study on the Focal Mechanism of the Hongsung Earthquake from the P-Wave Polarity Distributions)

  • 김준경
    • 지질공학
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.121-136
    • /
    • 1991
  • 본 연구에서는 P파형의 초동극성 분포를 이용하여 홍성지진의 Focal Mechanism을 평가하였다. 비선형 전산처리과정을 이용하여 원지진진앙거리에서 관측된 9개의 P파형의 초동극성 분포와 주향, 경사 및 상반변위방향의 변화로부터 구한 Focal Mechanism과의 부합성을 조사하였다. 위의 과정을 이용하여 처리한 결과 주단층면의 주향 및 겅사는 약 247도 및 약 78도로서 홍성부근지역의 선구조와 잘 일치함을 보여주었다. 그러나, 주단층면의 상반변위 방향은 약 40도에서 약 160도 까지의 광범위한 값을 보여주었으나, 이는 관측점의 방위각 분포가 불충분하기 때문인 것으로 분석되었다. 위에서 결정된 Focal Mechanism이 의미하는 주응력 방향은 일본 트렌치를 따라서 태평양판이 유라시아판 아래로 Subduction할 때 가능한 지응력장가 상반되지 않음을 보여 주었다. 또한, 이러한 Focal Mechanism으로부터 원자력발전소나 핵폐기물 처리장 및 처분장 건설시, 부지고유응답 스펙트럼 및 강지진동 자료와 같은 내진설계기준을 위해 필요한 한반도의 지진지체구조 특성에 대한 정보를 얻을 수 있다.

  • PDF