• 제목/요약/키워드: Response spectrum analysis

검색결과 744건 처리시간 0.027초

동적원심모형실험 및 응답스펙트럼해석을 통한 포화지반에 관입된 잔교식 안벽의 내진성능 평가 (Evaluation of Seismic Performance of Pile-supported Wharves Installed in Saturated Sand through Response Spectrum Analysis and Dynamic Centrifuge Model Test)

  • 윤정원;한진태;이석형
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제37권12호
    • /
    • pp.73-87
    • /
    • 2021
  • 잔교식 구조물은 선박을 안전하게 접안하여 화물을 송수신할 수 있는 구조물로서, 포화된 경사지반에 주로 설치된다. 이러한 잔교식 구조물의 내진설계 시 기준서에서는 예비 설계 방법으로 응답스펙트럼해석법을 활용하도록 제시하고 있으나, 현재 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 모델링 방법에 대한 지침은 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 내진성능을 평가하기 위해 동적원심모형실험 및 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 동적원심모형실험을 위해 잔교식 안벽 말뚝 중 일부 구간(3×3 군말뚝)을 선정하였으며, 지반 포화 여부에 따라 2가지 모델(건조, 포화)로 분류하였다. 이후 실험 모델에 지반 스프링 방법을 적용하여 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 건조지반 모델 및 액상화가 발생하지 않는 포화지반 모델의 경우 모멘트 차이가 최대 51% 이내로 발생하였으며, 깊이 별 모멘트를 적절히 모사하는 것으로 나타났다. 그러므로 본 모델의 경우 Terzaghi(1955)가 제시한 수평지반반력상수를 활용하여 모델링을 수행하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

EGS4 simulation을 이용한 2차원 방사선준위 분포측정 시스템의 Response Matrix 계산 (The Calculation of Response Matrix of 2-Dimensional Radiation Monitoring System Using EGS4 Simulation)

  • 김성환;한상효;강희동;김재철;박인규;최영수;이용범;이종민
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.127-133
    • /
    • 1997
  • 2차원 방사선 측정시스템에서 측정된 감마선의 에너지 스펙트럼으로부터 실제 에너지 스펙트럼을 얻기 위하여 CsI(T1) 섬광계수기에 대한 EGS4 모의실험을 실시하였다. $0.1{\sim}2$ MeV의 감마선에 대하여 50 keV 간격으로 모의실험을 실시하여 $39{\times}39$ response matrix를 계산하였고 이에 대한 역행렬을 구하였다. 이를 이용하여 실제 측정된 Co-60 에너지 스펙트럼에 대하여 unfolding을 실시하였다. 그 결과 계산된 response matrix가 실제 스펙트럼 분석에 유용한 것으로 판단되었다.

  • PDF

비상 디젤발전기용 배전반의 내진안전성에 관한 연구 (A Study on the Seismic Stability of an Existing Switchboard for Emergency Diesel Generator)

  • 하능교;김재실
    • 한국산업융합학회 논문집
    • /
    • 제26권6_3호
    • /
    • pp.1341-1347
    • /
    • 2023
  • This study proposes to ensure the seismic stability of an existing switchboard for emergency diesel generator by applying mode analysis, static analysis and dynamic analysis. First, a three dimensional model for the swithboard was made with simplification for mode analysis. Next, The mode analysis for the finite element model of the existing switchboard was performed. The 1st natural frequency below 33 Hz, the seismic safety cutoff frequency, was calculated to be 21.943 Hz. Finally, based on the seismic stability theory, the von-Mises equivalent stresses derived by structural analysis and response spectrum analysis under the normal and faulted conditions were 74.179 MPa and 49.769 MPa, respectively. These are less than specified allowable stresses. So seismic stability was confirmed.

Response Matrix에 의한 감마선(線) Spectrum 및 그 조사선량(照射線量) 해석(解析) (Analysis of Gamma-ray Spectrum and Assessment of Corresponding Exposure Rate by Means of Response Matrix Method)

  • 김성관;전재식
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.3-14
    • /
    • 1986
  • $3'{\times}3'$ 원통형 NaI(T1) 검출기와 다중파고분석기(多重波高分析器)를 사용하여 측정한 $0.05{\sim}2.0MeV$ 구간의 ${\gamma}$선 spectrum에서 실(實)spctrum을 구하기 위하여 조사선량율(照射線量率)산출에 편리한 response matrix 방법을 사용하였다. Response mateix 구성에는, 위의 에네지 구간을 0.1 MeV의 등간격으로 나눈 $20{\times}20$ matrix로 한것과 검출기의 분해능이 입사 ${\gamma}$선 에너지의 평방근(平方根)에 의존한다는 가정하에 $0.1(MeV)^{1/2}$구간으로 나누어 $14{\times}14$ matrix로 구성한, 두가지 방법을 사용하였으며 그 역(逆)matrix들은 P-E 82/32 콤퓨터로 계산하였다. 이 방법으로 얻은 조사선량율은 에너지와 flux가 알려진 ${\gamma}$선량(陽)에 대하여 흔히 사용되는 계산방법으로 구한값과 10% 이내에서 일치하고 있으며, 선량측정학적(線量測定學的) 견지에서는 $E^{1/2}$ 구간으로 형성된 matrix가 등에너지간격으로 구성된 것보다 현실적인 것으로 판단되었다.

  • PDF

국내 특성이 반영된 지하구조물의 내진설계를 위한 수정응답변위법 (Modification of Response Displacement Method for Seismic Design of Underground Structures under Domestic Conditions)

  • 김명철;김영일;조우연;김문겸
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.83-93
    • /
    • 2004
  • 본 연구에서는 지하구조물의 내진 설계를 위한 수정된 응답변위법을 제안하였다. 먼저 기존 응답변위법의 적용성을 검증하기 위해서 매설심도와 지반조건을 변수로 하여 국내의 특성이 반영된 경우에 대한 해석을 수행하였으며 정밀 동적 해석의 결과와 비교하였다. 최대휨모멘트 및 상대 변위를 비교한 결과, 응답변위법의 정확도에 영향을 크게 미지는 속도응답스펙트럼과 지반반력계수 산정의 필요성이 확인되었다. 따라서 국내의 실정에 맞도록 수정된 속도응답스펙트럼과 새로운 지반반력계수 산정식 제안을 위한 방법을 고찰하였다. 제안된 응답변위법의 타당성 및 적용성을 검증하기 위하여, 지반의 조건 및 구조물의 크기 매설심도, 기반암의 위치를 변화시키면서 해석을 수행하였다. 응답변위법의 해석결과와 정밀 동적 해석법의 결과를 비교ㆍ분석하여 국내 지하구조물의 내진 설계를 위한 응답변위법의 적용 가능성을 검증하였다.

A simplified normalized cumulative hysteretic energy spectrum

  • Sun, Guohua;Gu, Qiang;Fang, Youzhen
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.177-189
    • /
    • 2017
  • For energy-based seismic design, a simplified normalized cumulative hysteretic energy spectrum proposed for obtaining hysteretic energy as energy demand is the main objective in this paper. The dimensionless parameter, ${\beta}_{Eh}$, is presented to express hysteretic energy indirectly. The ${\beta}_{Eh}$ spectrum is constructed directly through subtracting the hysteretic energy of single degree-of-freedom (SDOF) system energy equation. The simplified ${\beta}_{Eh}$ spectral formulation as well as pseudo-acceleration spectrum of modern seismic provisions is developed based on the regression analysis of the large number of seismic responses of SDOF system subjected to earthquake excitations, which considers the influence of earthquake event, soil type, damping ratio, and ductility factor. The relationship between PGV and PGA is established according to the statistical analysis relied on a total of 422 ground motion records. The combination of ${\beta}_{Eh}$ spectrum and PGV/PGA equation allows determining the cumulative hysteretic energy as a main aseismic design indicator.

발전소 주 제어실 제어패널의 내진해석 (Seismic Analysis on a Control Panel of (Nuclear) Power Plant)

  • 이흥식;김명구;조종두
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.652-659
    • /
    • 2005
  • In this paper, seismic qualification analysis for the Plant control Panel is carried out to confirm the structural integrity under the seismic conditions represented by required response spectra(RRS). The finite element method(FEM) is used for the analysis and a mode combination method is adopted to obtain a more reliable spectrum analysis results. In addition, the experimental analysis is performed to compare the reliability of the analytical results. The analysis results shows that the plant control panel system is designed to have the dynamic rigidity with no resonance frequency below 33 Hz. The analytically calculated maximum stress of the plant control panel system is $36\%$ of the field strength of material, thus it can be shown that the system has a stable structure for the seismic load.

3축 이동하중을 고려한 충격계수 응답스펙트럼 개발 및 중소규모 RC 슬래브 노후교량 응답계수 분석 (Development of Impact Factor Response Spectrum with Tri-Axle Moving Loads and Investigation of Response Factor of Middle-Small Size-RC Slab Aged Bridges)

  • 김태현;홍상현;박경훈;노화성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.67-74
    • /
    • 2019
  • 본 논문에서는 노후된 중소규모 RC슬래브 교량에 대한 응답계수를 분석하였다. 이 응답계수는 진동수 기반 교량의 내하력 예측 모델에서 중요한 변수이며, 정적 및 동적 응답계수로 구성되어 있다. 정적 및 동적 응답계수는 교량의 현재와 이전(또는 설계) 상태의 진동수 변화와 충격 계수 변화에 따라 각각 결정된다. 여기서 충격계수 변화는 충격계수 응답스펙트럼에서 교량의 고유진동수에 따라 산출된다. 본 연구에서 고려한 총 4개의 대상교량은 지간길이가 12 m이고 시공 후 30년 이상 된 RC슬래브 노후 교량이다. 진동수 분석을 위해 덤프 트럭을 이용한 현장 동적 재하시험과 설계기반 FE모델을 이용한 고유치 해석을 통해 교량의 현재 및 설계 상태의 고유 진동수를 각각 도출하였다. 충격계수 응답스펙트럼 개발에 있어서 좀 더 현실적인 조건을 반영하기 위해 3축이동하중과 단순지지 및 양단고정 조건을 고려하였다. 분석 결과 응답계수는 0.21에서 0.91까지 광범위하게 분포하였고, 정적 응답계수가 총 응답계수 결과에 크게 기여한 반면 동적 응답계수는 결과에 작은 영향을 미쳤다. 1축 이동하중과 단순지지 조건에서의 응답계수와 비교해 보았을 때 최대 오차는 약 3%미만으로 매우 작게 나타났다.

진동수 영역에서 기기-구조물 상호작용을 고려한 층응답스펙트럼의 작성 (Generation of Floor Response Spectra including Equipment-Structure Interaction in Frequency Domain)

  • 최동호;이상훈
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제9권6호
    • /
    • pp.13-19
    • /
    • 2005
  • 원자력발전소의 기기, 배관 시스템과 같은 부속구조물의 동적 응답을 먼기 위해 사용되는 층응답스펙트럼은 일반적으로 주구조물과 부속구조물의 동적 상호작용이 반영되지 않고 만들어진다. 본 연구에서는 기기와 구조물의 동적 상호작용이 고려된 해석을 통해 층응답스펙트럼을 생성시키는 해석법을 기술하였다. 이 방법은 기기를 모사하는 단자유도계와 기기가 놓여있는 구조물의 임피던스로 분할되는 부분구조 해석법을 적용하여 기기의 응답을 구한다. 단자유도계의 진동수, 감쇠비 및 질량 특성을 변화시키면서 최대 동적 응답을 계산함으로써 일련의 층응답스펙트럼을 작성한다. 전형적인 원자력발전소의 원자로 구조물에서 본 방법을 고려한 층응답스펙트럼과 기기를 포함한 전체 해석으로부터 작성된 층응답스펙트럼과 비교함으로써 본 연구의 타당성을 확인하였다. 기기-구조물 상호작용 효과를 확인하기 위하여 구조물 질량의 1% 이내인 기기에 대하여 기술된 방법과 기존 방법을 각각 적용하여 최대 응답값을 비교하였다. 그 결과 지배 진동수 부근에서 기기-구조물 상호작용을 고려한 응답이 그렇지 않은 경우인 기존방법의 응답에 비하여 저감되는 현상을 보였다.

목표스펙트럼의 평균과 분산을 고려한 지반운동 선정과 배율조정계수 결정방법 (An Accurate and Efficient Method for Selecting and Scaling Ground Motions Considering Target Response Spectrum Mean and Variance)

  • 하성진;박미영;한상환
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제20권5호
    • /
    • pp.331-340
    • /
    • 2016
  • It is important to select proper ground motions for obtaining accurate results from response history analyses. The purpose of this study is to propose an accurate and efficient method that does not require excessive computation for selecting and scaling ground motions to match target response spectrum mean and variance. The proposed method is conceptually simple and straightforward, and it does not use a simulation algorithm that requires a sophisticated subroutine program. In this method, the desired number of ground motions are sequentially scaled and selected from a ground motion library. The proposed method gives the best selection results using Sum of Square Error and has the smallest value(=0.14). Also, The accuracy and consistency of the proposed method are verified by comparing the selection results of the proposed method with those of existing methods.