• 제목/요약/키워드: Seismic data analysis

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댐의 지진관측 및 내진대책 수립을 위한 지진계측시스템 구축 방안에 관한 연구 (The Establishment Plan of Strong-Motion Instrumentation of Dams for Monitoring of Seismic Behavior and Taking An Urgent Countermeasure)

  • 오병현;이종욱
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1588-1595
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    • 2005
  • In this study, the installation location of accelerometer and accelerograph for dam are investigated in the field to establish of emergency action against dam failure when earthquake occur and to guarantee the results of seismic stability of dams which are analysed with dynamic analysis method during 1999 to 2003 by KOWACO. By a comparative study concerning of domestic and foreign guidelines of seismic strong motion instrumentation for dams, "Guidelines of Seismic Strong-Motion Instrumentation Installation, Operation and Maintenance for Dams" is established to set up the standard of seismic strong-motion instrumentation for dam, are supervised by KOWACO There is some problems in taking a measure of stability of dams when earthquake event occur because the existing seismic strong motion instruments are operated independently. This make difficult to confirm the occurrence of seismic event. For that reason, in this study the plan of unified operation and maintenance system for strong-motion instrument for dams is designed. It will make possible real-time seismic monitoring, data transmission and receiving, giving warning for earthquake, and exchanging data with national seismic network.

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대천-원산도 해저터널 부지조사를 위한 단일채널 탄성파자료의 정밀 처리 및 분석 (Detailed Processing and Analysis on the Single-channel Seismic Data for Site Survey of Daecheon-Wonsando Subsea Tunnel)

  • 김원식;박근필;김현도;정순홍;구남형;이호영;박의섭
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권4호
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    • pp.336-348
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    • 2010
  • 한-중 해저터널 후보지로 선정된 대천-원산도 지역의 부지조사를 위해 버블펄서(Bubble pulser) 음원을 이용한 단일채널 탄성파 탐사와 시추조사가 2008년 및 2009년에 수행되었다. 본 연구는 이 단일채널 탐사자료를 정밀 처리하고 시추자료와 연계하여 후보지역의 해저터널 안정성 평가와 시공설계에 필요한 기반암 심도 및 특성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 일반적으로 다중채널 탄성파자료에 적용되던 자료처리 기법 중 주파수-파수영역 필터링(F-K filtering)을 적용하여 교류전원잡음 등을 제거하고, 중합후 심도구조보정(post-stack depth migration) 기법을 적용하여 심도단면을 제작하였다. 수행 결과 단일채널 탄성파자료로부터 향상된 심도영역단면을 제작할 수 있음을 확인하였고, 시추자료와 통합 해석을 통하여 조사지역의 개략적인 기반암 분포와 지질특성을 파악할 수 있었다. 단층, 파쇄대 등의 세밀한 구조 파악은 버블펄서 음원과 단일채널 자료의 특성상 어려웠으나, 좀 더 해상도가 높은 탄성파자료가 있을 시 가능할 것으로 보인다. 이에 향후 해저터널 탐사 시 고해상자료를 얻기 위한 추천사항을 수록하였다.

Loading rate effect on superelastic SMA-based seismic response modification devices

  • Zhu, Songye;Zhang, Yunfeng
    • Earthquakes and Structures
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    • 제4권6호
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    • pp.607-627
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    • 2013
  • The application of shape memory alloys (SMAs) to the seismic response reduction of civil engineering structures has attracted growing interest due to their self-centering feature and excellent fatigue performance. The loading rate dependence of SMAs raises a concern in the seismic analysis of SMA-based devices. However, the implementation of micromechanics-based strain-rate-dependent constitutive models in structural analysis software is rather complicated and computationally demanding. This paper investigates the feasibility of replacing complex rate-dependent models with rate-independent constitutive models for superelastic SMA elements in seismic time-history analysis. Three uniaxial constitutive models for superelastic SMAs, including one rate-dependent thermomechanical model and two rate-independent phenomenological models, are considered in this comparative study. The pros and cons of the three nonlinear constitutive models are also discussed. A parametric study of single-degree-of-freedom systems with different initial periods and strength reduction factors is conducted to examine the effect of the three constitutive models on seismic simulations. Additionally, nonlinear time-history analyses of a three-story prototype steel frame building with special SMA-based damping braces are performed. Two suites of seismic records that correspond to frequent and design basis earthquakes are used as base excitations in the seismic analyses of steel-braced frames. The results of this study show that the rate-independent constitutive models, with their parameters properly tuned to dynamic test data, are able to predict the seismic responses of structures with SMA-based seismic response modification devices.

심도영역 속도모델 구축을 위한 구조보정 속도분석(MVA) 기술의 탄성파 현장자료 적용성 연구 (A Study on Field Seismic Data Processing using Migration Velocity Analysis (MVA) for Depth-domain Velocity Model Building)

  • 손우현;김병엽
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권4호
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    • pp.225-238
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    • 2019
  • 최적의 심도 영역 속도를 도출하기 위한 구조보정 속도분석(MVA, migration velocity analysis) 기법을 해양에서 취득한 원거리 다중채널 탄성파 자료에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 지금까지 통상적으로 수행된 시간 영역 자료처리 결과는 지질학적 층서해석에는 무리 없는 결과이나, 어느 정도 가능성이 있는 플레이나 리드 지역에서의 유가스 탐사에서는 저류층 지질모델 구축, 시추 설계, 매장량 계산에서 반드시 심도 영역 속도 구조와 영상이 필요하다. 데이터 영역에서 근사 방식을 사용한 공통 중간점 기반 속도 분석으로부터 도출한 속도는 처음부터 오차를 내재하여 불확실성이 높다. 반면에, 이를 보완해 줄 검층 자료가 없는 상황에서 실측 규모의 속도 구조를 도출하는데 있어 이미지 영역 구조보정 속도분석 기법은 상당히 효율적인 방법이다. 이 연구에서는 해양에서 취득한 다중 채널 탄성파자료에 대해 합리적인 결과를 도출하기 위해 시간 영역에서 신호의 품질을 최적화하고, 이 자료에 대하여 반복적으로 MVA 기법을 적용함으로써 심도영역 속도 및 구조보정 단면도를 도출하였다. 시간 영역 속도를 단순히 Dix 방정식에 의해 심도영역으로 변환한 속도를 이용하여 생성한 결과(공통 수신점 모음도 및 중합 단면도)와 MVA 기법을 이용한 심도영역 자료처리를 통해 도출된 속도를 이용하여 생성한 결과를 비교함으로써, 심도영역 결과가 보다 합리적임을 확인하였다. 심도 영역으로 도출된 속도는 중합전 심도 구조보정에 바로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 현장 자료의 파형역산 적용 시 초기 모델로 활용함으로써 역산 수행 과정에서 발생할 수 있는 국부 최소(local minima) 문제를 최소화할 수 있다.

A new damage index for seismic fragility analysis of reinforced concrete columns

  • Kang, Jun Won;Lee, Jeeho
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제60권5호
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    • pp.875-890
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    • 2016
  • A new structural damage index for seismic fragility analysis of reinforced concrete columns is developed based on a local tensile damage variable of the Lee and Fenves plastic-damage model. The proposed damage index is formulated from the nonlinear regression of experimental column test data. In contrast to the response-based damage index, the proposed damage index is well-defined in the form of a single monotonically-increasing function of the volume weighted average of local damage distribution, and provides the necessary computability and objectivity. It is shown that the present damage index can be appropriately zoned to be used in seismic fragility analysis. An application example in the computational seismic fragility evaluation of reinforced concrete columns validates the effectiveness of the proposed damage index.

지반변형률 모형을 이용한 매설관의 지진파 해석 (Seismic Wave Analysis of Buried Pipelines Using Ground Strain Model)

  • 김문겸
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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    • pp.91-98
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    • 1999
  • In this study a modified ground strain model is developed for an equivalent earthquake load and is applied to the seismic analysis of buried pipelines, The ground strain can be obtained using the ratio of a maximum ground velocity to a wave propagation velocity. To reflect soil conditions and seismic characteristics the wave propagation velocity is evaluated by a proposed dispersion curve based on wave energy distribution. In order to verify the procedures the observed earthquake data and the results of this study are compared. For the application of an equivalent earthquake load to the seismic analysis the buried pipelines are modeled using the beam theory. the results of the analyses are compared with those of a dynamic analysis code and those obtained from the response displacement method. Finally various parametric studies considering different soil conditions and seismic loads are examined.

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서울 수도권 일원의 지진위험 분석 (Analysis of seismic Risk of Seoul Metropolitan Area)

  • 이기화
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1997년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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    • pp.41-48
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    • 1997
  • The seismic risk in Seoul Metropolitan Area(latitude 37.0$^{\circ}$~37.8$^{\circ}$, longitude 126.5$^{\circ}$~127.5$^{\circ}$)based on all Korean earthquake data of Modified Mercalli Intensity equal to or greater than V is evaluated by extreme value method and point source method. The seismic risk estimated from all data turned out to be lower than from the data since the Chosen dynasty during which seismic data appear to be rather complete. The damaging earthquake of park horizontal ground acceleration grater than 0.1g turns out to occur with 90% probability of being exceeded in 200 years when the data since the Chosen Dynasty are used.

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Closed-form fragility analysis of the steel moment resisting frames

  • Kia, M.;Banazadeh, M.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제21권1호
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    • pp.93-107
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    • 2016
  • Seismic fragility analysis is a probabilistic decision-making framework which is widely implemented for evaluating vulnerability of a building under earthquake loading. It requires ingredient named probabilistic model and commonly developed using statistics requiring collecting data in large quantities. Preparation of such a data-base is often costly and time-consuming. Therefore, in this paper, by developing generic seismic drift demand model for regular-multi-story steel moment resisting frames is tried to present a novel application of the probabilistic decision-making analysis to practical purposes. To this end, a demand model which is a linear function of intensity measure in logarithmic space is developed to predict overall maximum inter-story drift. Next, the model is coupled with a set of regression-based equations which are capable of directly estimating unknown statistical characteristics of the model parameters.To explicitly address uncertainties arise from randomness and lack of knowledge, the Bayesian regression inference is employed, when these relations are developed. The developed demand model is then employed in a Seismic Fragility Analysis (SFA) for two designed building. The accuracy of the results is also assessed by comparison with the results directly obtained from Incremental Dynamic analysis.

특이 스펙트럼 분석 기반 단일 채널 탄성파 자료처리 연구 (Single-Channel Seismic Data Processing via Singular Spectrum Analysis)

  • 정우돈;이찬희;강승구
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제27권2호
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    • pp.91-107
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    • 2024
  • 단일 채널 탄성파 탐사는 소규모 자료획득 시스템으로 지하 지질구조를 파악하는 효과적인 방법이다. 영벌림거리 혹은 가까운 벌림거리를 사용하여 획득한 단일 채널 탄성파 자료는 연직 방향의 지하 지질구조를 직접 반영하므로 탄성파 단면도를 효과적으로 작성할 수 있다. 그러나 공통중간점 중합 과정을 적용할 수 없어 신호 대 잡음비가 매우 낮으므로 단면에 나타나는 반사 구조의 정밀한 해석에 있어 중합 단면 대비 불리함을 가진다. 본 연구에서는 단일 채널 탄성파 자료의 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 특이 스펙트럼 분석을 기반으로 한 잡음 제거 및 신호 향상 방법을 제안한다. 기존의 특이 스펙트럼 분석 방법은 행렬의 특정 특잇값을 임의로 추출하여 자료 내에 있는 무작위 잡음을 제거하는 방식으로 수행되었으나, 이는 낮은 신호 대 잡음비나 이상 잡음이 있는 자료에 적용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 행렬의 특잇값을 최적화하고 저계수 근사를 수행하여 무작위 및 이상 잡음을 동시에 효과적으로 제거한다. 또한, 잡음 제거로 인한 신호 손실을 보정하고 탄성파 이벤트의 수평적 연속성을 향상시키기 위해 행렬의 고유 영상에 기반한 가중치를 계산하여 탄성파 단면의 품질을 향상시킨다. 본 연구에서 제안하는 기술의 적용성 및 우수성을 확인하기 위해 북극해 척치해저고원에서 획득한 단일 채널 스파커 탄성파 자료에 대한 자료 처리 실험을 수행하였으며, 수치 예제를 통해 매우 높은 수준의 신호 대 잡음비와 최소의 신호 손실을 가진 탄성파 단면을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 단일 채널 탄성파 자료 처리 기술은 향후 국내 연안지역의 해양개발과 해저 지질재해를 규명하기 위한 단일 채널 및 초고해상도 탄성파 탐사에 매우 효과적으로 기여할 것으로 기대된다.

Wavelet analysis of soil-structure interaction effects on seismic responses of base-isolated nuclear power plants

  • Ali, Shafayat Bin;Kim, Dookie
    • Earthquakes and Structures
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    • 제13권6호
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    • pp.561-572
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    • 2017
  • Seismic base isolation has been accepted as one of the most popular design procedures to protect important structures against earthquakes. However, due to lack of information and experimental data the application of base isolation is quite limited to nuclear power plant (NPP) industry. Moreover, the effects of inelastic behavior of soil beneath base-isolated NPP have raised questions to the effectiveness of isolation device. This study applies the wavelet analysis to investigate the effects of soil-structure interaction (SSI) on the seismic response of a base-isolated NPP structure. To evaluate the SSI effects, the NPP structure is modelled as a lumped mass stick model and combined with a soil model using the concept of cone models. The lead rubber bearing (LRB) base isolator is used to adopt the base isolation system. The shear wave velocity of soil is varied to reflect the real rock site conditions of structure. The comparison between seismic performance of isolated structure and non-isolated structure has drawn. The results show that the wavelet analysis proves to be an efficient tool to evaluate the SSI effects on the seismic response of base-isolated structure and the seismic performance of base-isolated NPP is not sensitive to the effects in this case.