• Title/Summary/Keyword: 지진동

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Seismic Control of Tuned Mass Damper System with MDOF Sliding Mode Control Accounting for the Uncertainties (불확실성을 고려한 동조질량 감쇠기(TMD) 시스템의 다자유도 슬라이딩 모드 지진동 제어)

  • Lee, Jin Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.1
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    • pp.235-242
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    • 2011
  • The control performance in active structural control system can be drastically deteriorated when the modeling errors and the uncertainties existing in the disturbances are disregarded in the designing stage. It can even throw the control system into an unstable phase, resulting in out of control against the seismic excitations. The purpose of the study is to investigate the control effectiveness of a non-linear control system called sliding mode controller(SMC) in cooperation with a Tuned Mass Damper subjected to the three seismic excitations selected from the FFT analysis. Even though the transient performance such as settling time and overshoot were deteriorated, the robustness against the system stability was appeared from SMC when the structural masses and stiffness perturbed within the range of ${\pm}30%$. SMC is a feasible technique for active structural control in cooperation with TMD against seismic disturbances, exhibiting robustness in perturbation of system stiffness and mass as well as uncertainties of the disturbances.

동일본 대지진 재해의 사례를 중심으로 한 지진 재난시 우리나라 VTS 대응방안

  • Park, Yeong-Su;Seo, Hong-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2014.06a
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    • pp.270-272
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    • 2014
  • 최근 국내 고층건물에서 비상훈련이 실시되었고, 이 훈련은 사전 예고한 상태로 화재발생 사이렌과 함께 정해진 시간에 대피를 완료한 사람은 약 20%에 머물렀다는 소식은 우리나라의 안전 불감증의 여전함을 절실히 보여주고 있다. 한편 해상에서는 지속적인 지진 발생 및 지진 발생 회수 증가, 지진 강도도 높아지고 있는 등 지진재해 발생가능성이 높아지고 있지만, 이에 대한 선박 피난에 대한 구체적 대응책 마련은 거의 없다고 할 수 있다. 이러한 해상 상황에서 가장 중요한 역할을 하여야 하는 VTS(Vessel Traffic Service, 해상교통관제)의 의미의 재정립이 필요한 시기이다. 2011년 3월 발생한 동일본 대지진 재해사례의 교훈을 중심으로 한 지진 재난시 우리나라 VTS 대응방안에 대한 제언을 통하여 재난 안전 확보의 가반을 마련하고자 한다.

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Seismic Performance Evaluation of Highrise Steel Diagrid Frames (초고층 철골대각가새골조의 내진성능평가)

  • Kim, Seon-Woong
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.3
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    • pp.307-317
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    • 2011
  • This paper is to investigate the possibility of the elastic seismic design for highrise buildings through seismic performance evaluation for potential earthquakes that wind-designed highrise buildings located in strong wind zone and low seismicity can be experienced. Highrise steel diagrid frames which is the most loved structural system in recent years were wind-designed and the substantial system overstrength due to wind design procedure is verified, For the highrise steel diagrid frames, the response spectrum analysis and the seismic performance evaluation by various soil sites were conducted. It was showed that highrise steel diagrid frames with slenderness of greater than 5.2 under strong wind and low seismic zones such as Korea peninsula can resist elastically for the 500 year return period earthquake and have the possibility of seismic design for the 2400 year return period earthquake. In the member level, highrise steel diagrid frames with slenderness of greater than 5.2 all presented the immediate occupancy level regardless of soil sites for the 500 year return earthquake and excluding the $S_E$ soil site for the even 2400 year return period earthquake. In the system level, highrise steel diagrid frames with slenderness of greater than 5.2 showed the immediate occupancy level for $S_A$ and $S_B$ soil sites and the life safety for $S_C$ to $S_E$ soil site in the 500 year return period. The seismic performance level of highrise steel diagrid frames for the 2400 year return period earthquake displayed one step lower than the 500 year return period earthquake.

Method of Estimating the Ground-Motion Intensity Measures at a Nearby Site by using the Time-domain Transformation of Site Response (지진파형의 시간영역 부지응답특성 변환을 통한 인접부지의 지진동세기 추정 방법)

  • Yun, Kwan-Hee;Park, Dong-Hee
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.13 no.3
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    • pp.219-226
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    • 2010
  • Current earthquake alert notification for immediate post-earthquake procedures for the critical facilities is exclusively dependent on the ground-motion intensity measures observed at the seismic station located within the site. This practice is prune to false notification due to a noise and problems of missing and poor quality records of the seismic station. The credibility of the earthquake alert notification can be enhanced by utilizing the multiple transformed records of the nearby seismic stations at other sites interconnected to the same earthquake monitoring system by a network. The time-domain transformation of the site-response between the seismic stations is implemented by convoluting the nearby records with a pair of forward and inverse FIR filters designed for the site response relative to a seismic basement. The transformed records from the nearby seismic stations can be used to estimate the ground-motion intensity measures missing at the site or to evaluate the data quality along with other various possible applications in the area of geoscience and earthquake engineering.

Attenuation Relations in HAZUS for Earthquake Loss Estimations in Korea (한반도 지진재해예측을 위한 HAZUS의 강진동 감쇠식 비교연구)

  • Kang, Su-Young;Suk, Bong-Chool;Yoo, Hai-Soo;Kim, Kwang-Hee
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.6
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    • pp.15-21
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    • 2007
  • Strong motion attenuation relationship represents a comprehensive trend of ground shakings at sites with distances from the source, geology, local soil conditions, and others. It is necessary to develop an attenuation relationship with careful considerations of characteristics of the target area for reliable seismic hazard/risk assessments. In the study, observed ground motions from the January 2007 magnitude 4.9 Odaesan earthquake and the events occurring in the Gyeongsang provinces are compared with the previously proposed ground attenuation relationships in the Korean Peninsula to select most appropriate one. In the meantime, a few strong ground motion attenuation relationships are proposed and introduced in HAZUS, which have been designed for the Western United States and the Central and Eastern United States. The selected relationship from the ones for the Korean Peninsula has been compared with attenuation relationships available in HAZUS. Results of the study will increase the reliability of seismic hazard/risk assessments using HAZUS in the Korean Peninsula.

Characteristic of Spatio-temporal Variability Using Hydrological Cycle and Earthquake Catalog in Korea (수문순환과 지진자료를 활용한 지진발생의 시공간적 변동 특성)

  • Jang, Suk Hwan;Oh, Kyoung Doo;Lee, Jae-kyoung;Lee, Han Yong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.433-433
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    • 2018
  • 한국은 지진에 대한 관심이 낮았으나, 2016년 09월 12일 경상북도 경주에서 가장 큰 규모인 5.8의 지진이 발생하였으며, 강력한 지진이 발생할 수 있다는 경고가 이어지고 있다. 지진과 관련된 정확한 원인 분석과 정량적인 평가가 체계적으로 이루어지지 않고 있어, 규모와 빈도, 위험지역 분석 등 정밀한 평가와 예방대책을 마련해야 한다. 정량적인 지진 발생 분석을 위해 본 연구에서는 지진 발생과 지하수와 같은 수문기상학적인 인자에 의해 영향을 받는다는 가설을 세우고 지하수의 변동 패턴과 지진의 발생 패턴의 유사점을 추정하였다. 이를 위해 지진자료의 통계적인 특성을 분석하였다. 그리고 지질특성이나 지각 판 운동 외에도 수문순환이 영향을 미치는지 확인하기 위해 육지와 바다에서 발생한 지진으로 구분하여 지진발생횟수와 에너지를 분석하였다. 분석결과, 육지와 바다로 구분했을 때 바다에서 더 많은 지진이 일어났다. 또한 Wilcoxon rank-sum test 비모수 추정기법을 통하여 분석한 결과 서로 다른 성질을 보여 따로 분석하였다. 그 결과, 동해와 남해, 서해와 동해가 같은 성질을 보이는 것으로 분석되었다. 그리고 육지는 8월부터 이듬해 7월까지 지진발생의 한 주기를 이룰 가능성을 보였다. 그러나 바다는 육지와 정반대로 2월부터 7월까지 많은 지진 에너지가 발생하고 있으며, 1월까지는 에너지 수준이 상대적으로 낮은 것으로 분석되었다. 이와 같이 지하수가 육지에서 바다까지 유동하는 시간으로 인해 6개월의 시간지연이 발생하는 것으로 판단된다.

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Development on Prediction Technology of Tsunami Hazard using Scientific Interpolation (과학적 보간법을 활용한 지진해일 위험도 예측기술 개발)

  • Kim, Dong Hyun;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.238-238
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    • 2018
  • 2011년 동일본 대지진으로 발생된 지진해일로 인해 막대한 경제적 손실과 인명피해가 발생하였고, 2차적 사회적 피해가 지속되고 있다. 또한 국내에서도 최근 경주와 포항지역에서 지진이 발생하여 피해가 발생함에 따라 재난의 불확실성에 대한 대비의 중요성이 강조되고 있고, 과거 안전하다고 했던 재난에 대한 위험성에 대해 국민들의 관심이 증대되었다. 피해사례가 2차례 있는 지진해일의 경우도 동일본 대지진 이후로 전 세계적으로 해일에 대한 위험성이 재평가되고 있다. 지진해일은 해저에서 발생하는 지진에 의한 것으로 발생지점 및 강도 등을 예측하기가 쉽지 않으므로, 지진발생에 대한 가상 시나리오를 이용한 연구가 진행되고 있다. 가상 시나리오를 활용하여 현재까지 많은 침수예상도가 제작되었으나, 다양한 시나리오 대해서 검토되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 과학적 보간법을 이용하여 수치모형을 수행하지 않고 기수행된 연구 DB를 활용하여 지진해일 피해를 예측하는 기술을 개발하였다. 연구 DB는 국립재난안전연구원에서 수행된 지진해일 자료를 활용하였고, 전국단위를 기반으로 지진규모 7.0~9.0 내에 지진해일을 유발하는 지진에 대해 지진해일의 피해를 예측할 수 있는 기술을 개발하였다. 기술을 검증하기 위해 5개의 진원지에 대하여 과거 발생 지진규모부터 극한의 지진규모를 가정한 수치모의 결과와 본 연구의 결과를 비교하였다. 본 연구는 격자 1km인 광역모형의 모의결과를 활용하였으므로 실제로 해안지역의 침수양상의 정확도가 높지 않지만 향후 고정밀 공간해상도에 대하여 모의를 수행한다면 지진해일로 발생하는 범람 및 침수를 보다 정밀하게 예측할 수 있을 것이라 기대된다.

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Seismic Behavior of 3-Story Steel Frame Structures Subjected to Ground Motions (지진동을 받는 3층 강재 프레임 구조물의 지진 거동)

  • Hu, Jongwan;Cha, Youngwook
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.28 no.6
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    • pp.383-394
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    • 2016
  • This study is intended to predict the seismic behavior of the down-scaled 3-story steel frame structures subjected to the real ground motion, and evaluate their structural damage through advanced finite element (FE) analysis results. The FE frame models are designed by considering the effect of the soft story. In addition, the effect of structural asymmetry is also taken into consideration during the nonlinear dynamic analyses. After observing the analysis results, it is reconfirmed that the damage of the steel frame building under the ground motion should be governed by the soft story column rather than the structural mass asymmetry.

Nonlinear Seismic Estimates of Recorded and Simulated Ground Motions Normalized by the Seismic Design Spectrum (설계용 탄성응답스펙트럼으로 규준화된 인공지진동과 기록지진동의 비선형 지진응답)

  • Jun, Dae-Han;Kang, Pyeong-Doo;Kim, Jae-Ung
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.5
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    • pp.25-33
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    • 2011
  • In the nonlinear response history analysis of building structures, the input ground accelerations have considerable effect on the nonlinear response characteristics of structural systems. As the properties of the ground motion, using time history analysis, are interrelated with many factors such as the fault mechanism, the seismic wave propagation from source to site, and the amplification characteristics of the soil, it is difficult to properly select the input ground motions for seismic response analysis. In this paper, the most unfavourable real seismic design ground motions were selected as input motions. The artificial earthquake waves were generated according to these earthquake events. The artificial waves have identical phase angles to the recorded earthquake waves, and their overall response spectra are compatible with the seismic design spectrum with 5% of critical viscous damping. It is concluded that the artificial earthquake waves simulated in this paper are applicable as input ground motions for a seismic response analysis of building structures.

Modal Identification and Nonlinearity Assessment of Electric Cabinet for Improvement of Basic Fragility Variables (취약도변수의 개선을 위한 전기 캐빈비넷의 동특성 및 비선형성 평가)

  • 조양희;조성국;박형기
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.83-91
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    • 2000
  • 합리적인 기기의 활률론적 지진위험도 평가를 위해서는 모델의 동특성에 대한 보다 현실적인 정보가 제공되어야 한다. 이 연구에서는 심한 비선형 동적 거동을 보일 것으로 예상되는 철제 전기 캐비넷의 동특성 시험결과 및 분석 절차를 제시하였다. 특히, 이 연구에서는 가진 강도의 크기에 따른 동특성의 비선형 집중분석하고, 그 비선형성의 원인을 고찰하였다. 시험 결과 및 이 논문에 제시된 분석 절차를 이용하여 시험체의 동특성이 효과적으로 도출될 수 있으며, 대상 시험체는 가진 강도에 따라 심한 비선형 거동을 함을 입증하였다. 비선형성의 원인은 일반적인 재료 비선형이라기 보다는 각 부품들의 마찰력과 기하학적인 비선형성에 기인함을 발견하였다. 또한, 캐비넷 형식의 기긱에 대한 합리적인 내진안전성 평가를 위해서는 각 방향별로 서로 다른 감쇠값을 적용할 것을 추천하였다. 또한, 캐비넷 형식의 기기에 대한 합리적인 내진안전성 평가를 위해서는 각 방향별로 서로 다른 감쇠값을 적용할 것을 추천하였다.

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