Abstract
In some current procedures, ground motions from different sources have been scaled by their peak ground accelerations and combined to obtain smoothed response spectra for specific regions. As consideration of the inelastic deformation capacity of structure, inelastic deformations are permitted under seismic ground excitation in all codes. In the ATC(Applied Technology Council) and UBC(Uniform Building Code), the inelastic design spectrum is obtained by reducing the elastic design spectrum by a factor that is independent of structural period. In this study, the average of nonlinear response spectra calculated from a sample of 20 records for each event are constructed to obtain the smoothed response spectra. These response spectra are used to examine the effects of structural strength factors such as the yield strength ratio and damping value. Through the regression analysis of nonlinear response of system for a given damping value and yield strength ratio, the required yield strength for seismic design can be estimated for a certain earthquake event. And a response modification coefficient depending on the natural period for current seismic design specifications are proposed.
구조물의 내진설계는 일반적으로 설계시방서의 스펙트럼을 이용하여 이루어지고 있다. 각 시방서에서 제시된 스펙트럼은 여러지역에서 발생한 지진파들을 최대 지반가속도로 정규화하여 평탄한 응답을 구하였으며, 구조물의 특성에 따라 증감하여 사용하고 있다. 구조물은 지진하중에 의하여 소성변형을 보이고 있으며, 이러한 구조물의 소성변형 능력을 고려하여 설계시방서에서는 응답수정계수를 사용하고 있다. 그러나, 이러한 응답수정계수는 모든 구조물의 고유진동주기에 대하여 일정한 값으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 각각의 지진파에 대하여 20개의 인공지진파을 작성하여 평탄한 응답스펙트럼을 구하였다. 구하여진 평균 응답 스펙트럼을 사용하여 구조물의 초기항복강도와 감쇠율의 효과를 측정하였으며, 회기분석을 통하여 내진설계시 각 구조물에 요구되는 변위연성도를 얻기 위한 강도계수를 추정하였다. 또한 현재 사용되고 있는 설계시방서의 응답수정계수를 구조물 고유진동주기의 함수로 나타내었다.