• 제목/요약/키워드: acceleration time history generation

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인공 가속도 시간이력 작성을 위한 개선된 알고리즘 (An Enhanced Algorithm for the Generation of Artificial Acceleration Time History)

  • 김종수
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.304-311
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    • 1998
  • An algorithm to enhance spectra matching of acceleration time history used in the seismic analysis of nuclear power plants(NPP) is proposed. The new scheme provides the solution on the highly fluctuating and over conservatism problems that happened in order to satisfy design spectrum enveloping criteria in the traditional method. To obtain optimized spectrum for a time history, a spectrum matching procedure that adapts a system identification technique is also developed. The algorithm also introduces maximum displacement control, baseline correction, clipping and raising of maximum peak of time history, and power spectral density (PSD) control of time history. It is verified through numerical examples that this new scheme can definitely generate acceleration time history, closely matching the target spectra and satisfying other stipulated requirements.

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관측 자료를 활용한 지진가속도 시간이력 추정방법 제안 (Proposal of Acceleration Time History Prediction Method Based on Seismic Observation Data)

  • 이경석;안진희;박재봉;최형석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.15-22
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    • 2020
  • 본 논문에서는 지진발생 후 임의 위치에서 발생된 지진가속도 시간이력을 추정하기 위하여 기상청 지진관측소 계측자료를 활용하는 방법을 제안하였으며, 국내에서 발생한 지진기록을 이용하여 제안한 응답스펙트럼 및 시간이력 추정 방법의 적용성을 평가하였다. 임의 관측소에서 계측된 결과를 인근 관측소 자료를 이용하여 추정하는 방법으로 제안방법을 검증한 결과, 지반정보 없이도 해당 관측소 위치의 지진가속도 응답스펙트럼 및 시간이력을 낮은 수준의 오차로 추정할 수 있었으며, 특히 시간이력의 경우 형상 및 위상의 변화에 큰 차이가 없음을 확인할 수 있는 등 제안된 방법이 임의 위치에서의 지진가속도 시간이력을 추정하는데 유효함을 확인할 수 있었다.

Generation of critical and compatible seismic ground acceleration time histories for high-tech facilities

  • Hong, X.J.;Xu, Y.L.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제26권6호
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    • pp.687-707
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    • 2007
  • High-tech facilities engaged in the production of semiconductors and optical microscopes are extremely expensive, which may require time-domain analysis for seismic resistant design in consideration of the most critical directions of seismic ground motions. This paper presents a framework for generating three-dimensional critical seismic ground acceleration time histories compatible with the response spectra specified in seismic design codes. The most critical directions of seismic ground motions associated with the maximum response of a high-tech facility are first identified. A new numerical method is then proposed to derive the power spectrum density functions of ground accelerations which are compatible with the response spectra specified in seismic design codes in critical directions. The ground acceleration time histories for the high-tech facility along the structural axes are generated by applying the spectral representation method to the power spectrum density function matrix and then multiplied by envelope functions to consider nonstationarity of ground motions. The proposed framework is finally applied to a typical three-story high-tech facility, and the numerical results demonstrate the feasibility of the proposed approach.

설계응답스펙트럼에 부합하는 목표 PSD함수의 작성 (Generation of Target PSD Function Compatible with Design Response Spectrum)

  • 이상훈;최동호
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.637-644
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    • 2006
  • Acceleration time history used in the seismic analysis of nuclear porter plant structure should envelop a target power spectral density (PSD) function in addition to design response spectrum. Current regulation guide defines the target PSD function only for the U.S. URC RG 1.60 Design Response Spectrum. This paper proposes a technical scheme to obtain the target PSD function compatible with generally defined design response spectrum. The scheme includes the methodology for design-spectrum compatible motion history in order to minimize the variation of the derived target PSD function. The PSD calculation procedure follows simple and practical methods allowed within regulation. Effectiveness of the proposed scheme is identified through an example problem. The design response spectrum In the example is based on U.S. NRC RG 1.60 but amplifies the spectral acceleration amplitudes above 9Hz. The target PSD function with little variation can be constructed with the reduced time history ensemble.

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구조물(構造物)의 동적해석(動的解析)을 위한 한반도(韓半島)의 인공지진파(人工地震波) 작성(作成) (Generation of Artificial Acceleration-Time Histories for the Dynamic Analysis of Structures in the Korean Peninsula)

  • 김원배;유철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.39-47
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    • 1990
  • 본 논문에서는 시간이력곡선법에 의한 구조물의 동적해석이 가능하도록 한반도 지진 특성을 고려한 인공지진파 작성에 관한 연구를 시도하였다. 인공지진파 작성에 유용한 포락함수와 유효지속시간은 관측지진파의 분석 결과를 적용하고, 가속도는 지진구역도에서 평가된 최대 값으로 결정하였다. 특히 인공지진파는 지반조건과 진원지 거리에 따라 형태가 다르게 나타나는 특성을 고려했다. 추계학적 방법으로 작성한 인공지진파의 최대가속도는 0.2g 이고, 유효지속시간은 24초이다. 그리고 인공지진파의 신뢰성 검토는 지진파의 포락함수 비교와 설계응답스펙트럼에 도시된 지진파의 응답 결과로 확인되었다.

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Distribution of near-fault input energy over the height of RC frame structures and its formulation

  • Taner Ucar
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권1호
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    • pp.55-64
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    • 2023
  • Energy-based seismic design and evaluation methods are promising to be involved in the next generation design codes. Accordingly, determining the distribution of earthquake input energy demand among floor levels is quite imperative in order to develop an energy-based seismic design procedure. In this paper, peak floor input energy demands are achieved from relative input energy response histories of several reinforced concrete (RC) frames. A set of 22 horizontal acceleration histories selected from recorded near-fault earthquakes and scaled in time domain to be compatible with the elastic acceleration design spectra of Turkish Seismic Design Code are used in time history analyses. The distribution of the computed input energy per mass values and the arithmetic means through the height of the considered RC frames are presented as a result. It is found that spatial distribution of input energy per mass is highly affected by the number of stories. Very practical yet consistent formulation of distributing the total input energy to story levels is achieved, as a most important contribution of the study.

인공 지진파 작성을 위한 유전자 알고리즘의 적용 (Incorporating Genetic Algorithms into the Generation of Artificial Accelerations)

  • 박형기;정헌교
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • 유전자 알고리즘을 이용하여 구조물의 지진응답해석에 사용할 인공 가속도시간이력을 작성하는 방법을 제시한다. 유전자 알고리즘을 적용하기 위해서 유전원질에 해당되는 결정변수로서 응답스펙트럼 값을 계산할 진동수를 결정하고, 산술평균 교차연산자와 산술비 돌연변이연산자를 제안한다. 이들 연산자와 전형적인 단순 교차연산자를 사용하여 설계응답스펙트럼에 부합하는 인공 지진파 작성에 사용한다. 또한 작성된 인공 가속도시간이력은 실제 계측되는 지진파의 몇 가지의 외형적 특성을 가져야 하므로 이를 고려한 인공 가속도시간이력이 작성되도록 한다. 이 외형적 특성으로는 가속도시간이력의 포락형태, 지진파의 2수평성분간의 상관관계, 지반의 최대가속도 - 최대속도 - 최대변위 관계 등이다.

이중 수정함수 적용을 통한 설계응답스펙트럼 포괄 인공지진파의 생성 (Generation of Artificial Time History Covering Design Response Spectrum by Two Modification Functions)

  • 박건;홍기남;한상훈;김재석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.1-11
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    • 2016
  • 현 국내 외의 설계기준들은 인공지진파에 의해 계산된 응답스펙트럼이 설계응답스펙트럼보다 작은 값의 수가 5개 이내일 경우 설계응답스펙트럼을 포괄 한다고 규정하고 있다. 현 설계의 문제점을 확인하기 위하여 설계기준을 만족하는 5개의 각기 다른 특성을 가진 인공지진파를 사용하여 교각에 대한 시간이력해석을 수행하고, 부재력을 정량적으로 평가하였다. 설계기준을 만족하는 인공지진파일지라도 구조물의 고유주기와 유사한 주기에서 계산된 응답스펙트럼이 설계응답스펙트럼보다 작을 경우 시간이력해석을 통한 내진의 안전성을 확보하지 못함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 스펙트럼 가속도 값이 설계응답스펙트럼보다 모든 주기에서 큰 값을 갖는 인공지진파를 생성하는 기법을 이중 수정함수를 적용하여 제안하였다. 또한 제안된 기법에 의해 작성된 인공지진파가 국내 외의 기준들의 적합성을 만족하는지 검토하였다.

시간영역에서 생성되는 설계응답스펙트럼 맞춤형 지진파 생성 (Generation of Design Spectrum Compatible Ground Motion in Time Domain)

  • 정창균;박두희
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1250-1257
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    • 2009
  • Due to the improvement of the seismic hazard analysis method and the design code, dynamic analysis method is widely used. To conduct dynamic analysis, various coefficients should be designated. The time history acceleration is one of the most essential factor. However, strong earthquake motion data from the outside of the country have been used to conduct dynamic analysis without considering of the ground motion parameters. In this study, the methodology to choose appropriate input motion is developed by using time domain design spectrum matching procedure. Two examples are applied to verify the methodology. The Result shows that the methodology satisfies seismic circumstances and the design code.

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New method for generation of artificial ground motion by a nonstationary Kanai-Tajimi model and wavelet transform

  • Amiri, G. Ghodrati;Bagheri, A.;Fadavi, M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제26권6호
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    • pp.709-723
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    • 2007
  • Considering the vast usage of time-history dynamic analyses to calculate structural responses and lack of sufficient and suitable earthquake records, generation of artificial accelerograms is very necessary. The main target of this paper is to present a novel method based on nonstationary Kanai-Tajimi model and wavelet transform to generate more artificial earthquake records, which are compatible with target spectrum. In this regard, the generalized nonstationary Kanai-Tajimi model to include the nonstationary evaluation of amplitude and dominant frequency of ground motion and properties of wavelet transform is used to generate ground acceleration time history. Application of the method for El Centro 1940 earthquake and two Iranian earthquakes (Tabas 1978 and Manjil 1990) is presented. It is shown that the model and identification algorithms are able to accurately capture the nonstationary features of these earthquake accelerograms. The statistical characteristics of the spectral response of the generated accelerograms are compared with those for the actual records to demonstrate the effectiveness of the method. Also, for comparison of the presented method with other methods, the response spectra of the synthetic accelerograms compared with the models of Fan and Ahmadi (1990) and Rofooei et al. (2001) and it is shown that the response spectra of the synthetic accelerograms with the method of this paper are close to those of actual earthquakes.