• Title/Summary/Keyword: 지진응답스펙트럼 해석

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Nonlinear Response Analysis of Multi-Degree-of-Freedom Building Structures Using Response Spectrum Method (응답스펙트럼법에 의한 고층 건축물의 탄소성 지진응답해석법)

  • Jun, Dae-Han
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.4
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    • pp.1-9
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    • 1997
  • This paper examined various aspects of a linear and a nonlinear response spectrum method in seismic response analysis of multi-story building structures. The response spectrum method that has been widely used in the analysis of linear structures was proposed different mode superposition method by several ivestigators, and the differences between combinations with an elastic modal analysis reviwed closely. It seems, however, that this method is not used to nonlinear seismic analysis. It is the purpose of this paper to propose an alternative method by means of which a nonlinear MDOF structure with long period may be analysed by an extention of response spectrum method. For nonlinear seismic analysis of high-rise building structures using technique proposed in this study, it is intended to serve primarily as a tool in preliminary designs instead of time history analysis.

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건축물의 내진설계를 위한 구조동력학-제 1부:단자유도 구조물의 지진해석과 응답스펙트럼

  • Lee, Dong-Geun
    • 건축구조
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    • v.13 no.1
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    • pp.46-58
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    • 2006
  • 구조동력학 이론에 기초하여 내진설계 기술이 개발되었다. 그러므로 건축물의 내진설계를 근본적으로 이해하기 위해서는 구조동력학의 여러 가지 이론들을 먼저 알고 이들이 내진설계에 어떻게 적용이 되는지를 알아야 한다. 이 글은 구조기술자 여러분이 건축물의 내진설계를 이해하는데 도움이 될 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 3부로연재될예정이다. 제1부: 응답스펙트럼과구조물의동적해석 제2부: 등가정적해석법과반응수정계수의배경 제3부: 능력스펙트럼법에의한비탄성해석 제1부에서는 단자유도 구조물의 지진해석을 통하여 응답스펙트럼을 작성하는 원리와 이를 이용하여 간편하게 지진해석을 수행하는 방법을 소개하고 응답스펙트럼에 근거하여 설계응답스펙트럼을 작성하는 방법과 다자유도 구조물의 지진응답을 알아내기 위한 응답 스펙트럼 해석법에 관하여 소개한다. 제2부에서는 구조동력학 이론에 근거하여 등가정적해석법이 유도된 근거와 반응수정계수를 사용하게 되는 배경을 소개하여 구조기술자들이내진설계에좀더확실한이해를할수있도록할것이다. 마지막으로 제3부에서는 비탄성해석을 좀 더 쉽게 하기 위하여 사용되는 능력스펙트럼법의 배경과 이를 이용하여 건축물의 성능점을 찾는 방법과 구조물의 비탄성 지진응답을 평가하는 방법에 대하여 소개함으로써 성능에 기초한 내진설계를 위한 기초 이론을 확실히 이해할수있도록할것이다. 구조동력학에 관한 내용을 여기에 상세히 소개하자면 엄청난 분량이 될 것이므로 여기서는 이 글을 읽는 구조기술자들이 구조동력학에 관한 기초적인 내용을 이해하고 있는 것으로 가정하기로 한다. 그러므로 구조동력학에 대한 기초적 이론을 확실히 이해하고 있지 못한분들은이글을읽기전에먼저구조동력학에관한알기쉬운서적을 먼저 읽도록 추천한다.

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Seismic Fragility Analysis of Lightning Arrester using Capacity Spectrum Method (역량스펙트럼 방법을 이용한 피뢰기의 지진취약도 해석)

  • Kim, Gwang-Jeon;Song, Jong-Keol
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.255-263
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    • 2014
  • In this paper, seismic fragility analysis of lightning arrester is performed using capacity spectrum method(CSM). Since seismic fragility analysis of structure with many structural members is required to calculate many inelastic responses for several tens or hundreds of ground motions, simple method such as CSM is more appropriate than response history analysis(RHA). In general, accuracy of seismic response evaluated by CSM is less than that by RHA. In order to increase accuracy of CSM, equivalent SDOF method and performance point calculation technique are applied to CSM. Seismic fragility method proposed by Shinozuka et al. is used. In order to evaluate site effect of ground motions on seismic fragility, 60 different site classification earthquakes are selected as input ground motions. From the seismic fragility curves of lightning arrester evaluated by CSM and RHA, it can be observed that the seismic fragility curves evaluated by CSM are very similar to those by RHA. Also, it can be observed that main seismic failure mode of lightning arrest is bushing breakage.

INELASTIC RESPONSE SPECTRA CONSIDERING THE NONLINEARITY OF THE SOFT SOIL DUE TO THE WEAK SEISMIC EXCITATIONS (약진에 의한 연약지반의 비선형성을 고려한 비탄성 응답스펙트럼)

  • Kim, Yong-Seok
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.249-258
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    • 2003
  • 강진을 고려한 지진설계 규준은 약진지역에서는 불필요한 경제적 손실을 가져올 수 있고, 지반-구조물 상호작용을 고려한 성능기준 설계가 합리적인 지진설계를 위해서 중요하다는 것이 인식되었다. 이 연구에서는 연약지반 위에 놓인 단자유도계의 탄성, 비탄성 지진응답 해석을 지반의 비선형성을 고려하여 최대지진가속도를 0.07g와 0.11g로 조정한 11개 중, 약진에 대해 수행하였다. 지진 응답해석은 지반-구조물체계에 대해 유사 3차원 동적해석 프로그램으로 암반에 지진기록을 입력하여 한 단계에 일괄적으로 수행하였다. 연구 결과에 의하면 고정지반이나 선형지반을 가정한 지진응답 스펙트럼은 구조물-지반체계의 실제적인 거동을 보여주지 못하는 것으로 나타났으며, 합리적인 지진설계를 위해서는 지진규준에 정해진 일상적인 설계절차에 따라서 수행하는 것보다 다른 성질을 가진 여러 지반에 대해서 성능기준 지진설계를 수행하는 것이 필요하다. 약진을 받는 연약지반의 비선형성도 입력지진동을 증폭시켜 탄성, 비탄성 지진응답 스펙트럼에 심하게 영향을 미쳤으며, 그 현상은 특히 탄성 응답스펙트럼에서 두드러졌다.

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Evaluation of Response Spectrum Shape Effect on Seismic Fragility of NPP Component (스펙트럼 형상이 원전 기기 지진취약도에 미치는 영향 평가)

  • 최인길;서정문;전영선;이종림
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.4
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    • pp.23-30
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    • 2003
  • The result of recent seismic hazard analysis indicates that the ground motion response spectra for Korean nuclear power plant site have relatively large frequency acceleration contents. In the ordinary seismic fragility analysis of nuclear power plant structures and equipments, the safety margin of design ground response spectrum is directly used as a response spectrum shape factor. The effects of input response spectrum shape on the floor response spectrum were investigated by performing the direct generation of floor response spectrum from the ground response spectrum. The safety margin included in the design ground response spectrum should be considered as a floor response spectrum shape factor for the seismic fragility analysis of the equipments located in a building.

Evaluation of Seismic Response for a Suspension Bridge (현수교의 지진응답 평가)

  • 김호경;유동호;주석범
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.1
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    • pp.57-63
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    • 2003
  • A comparative study was performed for a suspension bridge to grasp the possible differences in seismic responses evaluated by several analytical methods. The items mainly investigated are the linear vs. nonlinear response, the response spectrum method vs. the linear dynamic analysis method, and the damping ratio and it's implementation into analysis procedures. According to the numerical example, it is found that the seismic responses are considerably affected by the damping-related parameters even though slight differences are shown depending on the response quantities and the exciting directions. On the other hand, it is also confirmed that the seismic responses are less affected by the analysis method-related parameters such as the response spectrum method vs. the linear dynamic analysis method, and the linear and nonlinear analysis method. The response spectrum method is expected to give conservative results for the examined bridge, provided that the design response spectrum in the Korean Highway Design Specification is modified according to the proper damping ratio.

Engineering Evaluation of Seismic Sity Coefficient in the Korean Bridge Code (국내 도로교시방서 내지설계편의 지반계수에 대한 공학적 영향평가)

  • 조양희;조인범
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.4
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    • pp.123-134
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    • 1998
  • 본 연구에서는 지반상태가 교량의 지진응답에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 지반모델 상의 교량모델에 대한 지진해석을 수행하고 그 결과를 비교.분석하였다 이를 위해서 기존의 교량시방서에서 분류된 네가지의 서로다른 지반종류를 대상으로 보다 세분된 지반모델 상에 위치하는 대표적인 교량에 대한 지진해석을 수행함으러써 첫째로는 각 지반 종류 상호간의 지진응답 차이의 정도를 시방서 값과 비교.분석하였으며 둘째로는 동일 지반으로 분류되는 상이한 두 지반간의 응답차이의 정도를 확인하였다 해석을 위해서는 시방서에서 제시된 두가지 방법 즉 단일모드 스펙트럼해석법과 다중모드 스펙트럼해석법을 사용하였으며 이들 결과를 별도로 작성된 인공시간이력을 입력으로 하는 시간이력해석법을 사용한 결과와 비교.분석하였다 시간이력해석법에서는 진동수에 무관한 지반임피던스함수를 이용하는 시간영역해석법을 사용하였다 해석결과 시방서에서 제시한 단일모드 및 다중모드 스펙트럼해석방법은 일반적으로 안전측의 지반-구조물 상호작용 해석결과를 주는 것으로 확인되었다 그러나 유연성이 큰 지반 상의 구조물에대한 지진해석을 위한 해석모델 작성시에는 지반의 유연성이 반드시 고려되어야 하며 특히 낙교방지를 위한 변위는 지반의 유연성을 고려한 정밀해석법에 의한 계산이 필수적으로 요구됨을 확인하였다.

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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.

The Estimation of the Floor Vibration in Structure for Application of Response Spectrum Analysis Method (응답스펙트럼 해석법을 이용한 건축 구조물의 바닥진동해석)

  • 이동근;김태호
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.4
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    • pp.169-178
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    • 1998
  • In general, the response spectrum analysis method is widely used for seismic analysis of building structures, and the time history analysis is applied for computation of structural vibration caused by equipments, machines and moving loads, etc. However, compared with the response spectrum analysis method, the time history method is very complex, difficult and time consuming. In this study, the maximum responses for the vertical vibration are calculated conveniently by the response spectrum method. At first, Response spectrum and time history analysis for some earthquake excitations are carried out, and the accuracy of maximum displacements obtained from response spectrum analysis is investigated. Secondly, the process for the response spectrum analysis in excitation is calculated, and the maximum modal responses are combined by CQC method. Finally, results of the proposed method are compared with those of the time history analysis.

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Earthquake Response Analysis of Bridges Using Fiber Element Method (섬유요소를 이용한 교량의 비선형 지진응답해석)

  • Byun, Soon-Joo;Im, Jung-Soon
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.6 no.3 s.22
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    • pp.29-35
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    • 2006
  • Fiber element method in earthquake response analysis of bridges is used to represents a realistic flexural deformation according to nonlinear behavior of beam-column section. Nonlinear pseudo-static analysis of two column bent using fiber element is accomplished and failure mechanism of the plastic hinge region is studied. Load-displacement curve obtained by nonlinear pseudo-static analysis can be applicable to earthquake response analysis by capacity spectrum method. The nonlinear time history analysis of a full bridge model using fiber element experienced by the ground motion corresponding to the target response spectrum is accomplished. The result of time history analysis is similar to that of capacity spectrum method.