• 제목, 요약, 키워드: stochastic point-source ground-motion model

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추계학적 점지진원 모델을 사용한 한반도 지반 운동의 경로 감쇠 효과 평가 (Estimation of Path Attenuation Effect from Ground Motion in the Korean Peninsula using Stochastic Point-source Model)

  • 지현우;한상환
    • 한국지진공학회논문집
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    • v.24 no.1
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    • pp.9-17
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    • 2020
  • The stochastic point-source model has been widely used in generating artificial ground motions, which can be used to develop a ground motion prediction equation and to evaluate the seismic risk of structures. This model mainly consists of three different functions representing source, path, and site effects. The path effect is used to emulate decay in ground motion in accordance with distance from the source. In the stochastic point-source model, the path attenuation effect is taken into account by using the geometrical attenuation effect and the inelastic attenuation effect. The aim of this study is to develop accurate equations of ground motion attenuation in the Korean peninsula. In this study, attenuation was estimated and validated by using a stochastic point source model and observed ground motion recordings for the Korean peninsula.

오대산지진(M=4.8, '07. 1. 20)의 지진파 전달특성 평가 (Spectral Features of Seismic Wave Propagation from Odaesan Earthquake (M=4.8, '07. 1. 20))

  • 연관희;박동희;장천중
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • pp.81-86
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    • 2007
  • Spectral features of the seismic wave propagation from Odaesan Earthquake were evaluated based on the commonly treated random error between the observed data and the prediction values by the stochastic point-source ground-motion spectral model regarding the source, path and site effects. Radiation pattern of the error according to azimuth angle was found to be similar to the theoretical estimate. It was also observed that the spatial distribution of the errors was correlated with the geological map and the Q0 map which are indicatives of seismic boundaries.

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추계학적 선진원 모델과 층상반무한체에서의 탄성파 전파 해석법에 의한 지진 지반운동 합성 (Synthesis of Earthquake Ground Motion by Combining Stochastic Line Source Model with Elastic Wave Propagation Analysis Method in a Layered Half Space)

  • 김재관;권기준
    • 한국강구조학회 논문집
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    • v.8 no.3
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    • pp.97-105
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    • 1996
  • A Stochastic line source model is developed to simulate the seismic wave field generated during the rupture propagation process along a fault plane of which length is much larger than its width. The fault plane is assumed to consist of randomly distributed slip zones and barriers and each slip zone is modeled as a point source. By combining the newly developed source model with wave propagation analysis method in a layered 3-D visco-elastic half space, synthetic seismograms are obtained. The calculated accelerograms due to vertical dip slip and strike slip line sources are presented.

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Earthquake response spectra estimation of bilinear hysteretic systems using random-vibration theory method

  • Yazdani, Azad;Salimi, Mohammad-Rashid
    • Earthquakes and Structures
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    • v.8 no.5
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    • pp.1055-1067
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    • 2015
  • A theoretical procedure to estimate spectral displacement of a hysteretic oscillator with bilinear stiffness excited by band-limited excitation is presented. The stochastic method of ground-motion simulation is combined with the random vibration theory to compute linear and nonlinear structural response. The response is obtained by computing the root-mean-square oscillator response using dissipation energy balancing by integrating over all energy levels of system weighting with the stationary probability density of the energy. The results are presented in a convenient form, and the accuracy of the procedure is assessed by comparison with results obtained with the time-domain method using the recorded data. The model shows little or no bias at the structural period of engineering interest.

추계학적 지진동모델에 기반한 2D Q 토모그래피 수치모델 역산 (Numerical Test for the 2D Q Tomography Inversion Based on the Stochastic Ground-motion Model)

  • 연관희;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.10 no.3
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    • pp.191-202
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    • 2007
  • 한반도 남부지역의 세부적인 지진파 감쇠특성 규명을 위해, 기존에는 적용이 불가능하였던 Q 토모그래피 역산을 위한 사전 수치검증 연구를 수행하였다. 특히 강지진동모사를 위해 일반적으로 사용되고 있는 추계학적 점지진원 지진동 모델(stochastic point-source ground-motion model; Boore, 2003)에서 사용되는 Q 값에 대한 2차원(2D; 2 Dimensional) 토모그래피 역산을 시도함으로써 역산 결과가 강지진동모사에 직접 활용될 수 있도록 하였다. 수치검증 방법으로는 Q 토모그래피 checkerboard 시험방법이 사용되었는데, 이를 위해 광역 단일 Q 모델의 추계학적 지진동모델 파라미터 역산결과의 지진원과 부지효과 모델 파라미터 값을 이용해서 관측자료와 지진규모-거리-주파수-오차 분포가 동일한 스펙트럼 합성자료를 생성하였다. 수치검증을 위한 Q 블록 격자의 총 개수는 75개(내륙지역=69개(약 $35{\times}44km^2$의 격자크기); 해양지역=6개)로 설정하였으며, $Q_0f^{\eta}$ 함수형태의 Q 블록 값은 $Q_0$=100, 500, ${\eta}=0.0{\sim}1.0$의 분포를 갖도록 하고, 파선의 깊이는 별도로 고려하지 않았다. 스펙트럼 합성자료 생성에 이용된 모델파라미터의 정해와 모델파라미터의 역산결과를 비교하기 위한 checkerboard 수치검증은 3단계에 걸쳐 수행되었는데, 1단계는 블록별 Q의 초기값 추정 단계이며, 2단계는 관측소별 부지증폭함수를 추정하는 단계, 마지막 3단계에서는 최종적인 Q를 도출하는 단계이다. 관측소별 부지증폭함수의 초기 추정값으로는 기 분류된 관측소 등급에 대한 평균 부지증폭함수(연관희, 서정희, 2007)가 사용되었으며, 3단계의 checkerboard 수치검증 결과 최종적으로 추정된 부지효과 모델에는 오차가 발생하였으나 블록별 Q의 정해는 만족할 정도로 추정할 수 있었다.

지진동모델 파라미터 동시역산을 이용한 지진관측소 분류 (Classification of Seismic Stations Based on the Simultaneous Inversion Result of the Ground-motion Model Parameters)

  • 연관희;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.10 no.3
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    • pp.183-190
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    • 2007
  • 지진기록의 수평성분 S파 푸리에스펙트럼을 이용한 추계학적 지진동모델(stochastic point-source ground-motion model; Boore, 2003) 파라미터 역산결과를 기반으로 지진공학적으로 활용될 수 있는 지진관측소 분류를 시도하였다. 추계학적 지진동모델에서 부지효과는 고주파감쇠상수인 $K_0$ (Anderson and Hough, 1984)와 지층의 탄성임피던스의 차이에 의해 발생하는 부지증폭함수(A(f))의 조합으로 표현된다. 본 연구에서는 A(f)를 지진파 스펙트럼의 수평/수직성분비(H/V)와, 이를 초기값으로 하여 얻어진 역산결과에 의한 관측소별 로그오차평균을 합산하여 계산하였다. 지진관측소는 $1{\sim}10$ Hz 범위의 부지증폭함수의 상용로그 최대값($logA_{1-10}^{max}$(f))에 의해 다섯 등급(A: $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.2, B: 0.2 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.4, C: 0.4 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.6, D: 0.6 $\leq$ log < 0.8, E: 0.8 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f))으로 분류하였다. 분류된 진관측소의 평균적인 부지증폭함수는 A에서 E 등급으로 변함에 따라 지반의 고유진동수가 저주파로 이동하는 의미 있는 결과를 나타내었으며, 최근에 설치장소를 이전한 기상청 일부 관측소에 대해 이설 전후의 등급변화 및 최근 발생한 중규모 지진관측자료와 지진동 거리감쇠식과의 비교분석을 통해 관측소 분류결과의 타당성을 입증할 수 있었다.

오대산지진(M=4.8, '07. 1. 20)의 점지진원 스펙트럼 모델 특성 (Characteristics of the Point-source Spectral Model for Odaesan Earthquake (M=4.8, '07. 1. 20))

  • 연관희;박동희
    • 지구물리와물리탐사
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    • v.10 no.4
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    • pp.241-251
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    • 2007
  • 본격적인 지진관측 이래 최대 규모의 내륙 지진으로 기록된 오대산지진의 관측 스펙트럼을 이용하여, 점지진원 스펙트럼 모델의 지진원 크기 및 오차의 공간적인 특성을 평가하였다. 먼저 지진원 스펙트럼을 추정하기 위해, 최근까지 국내에 축적된 지진자료를 기반으로 비교적 상세하게 추정된 추계학적 지진동모델(Boore, 2003)의 지진파 전달, 부지특성(연관희, 2007)을 이용하여 관측 자료를 보정하였다. 추정된 오대산지진의 지진원 스펙트럼을 $1-f_c$(1개의 코너주파수) Brune의 ${\omega}^2$ 지진원모델에 적합한 결과, 기존에 제시된 지진규모-응력강하량 대표모델(연관희 등, 2006)에 의해 잘 예측되었으며, 오대산지진의 지진원 스펙트럼은 최근까지 한반도 인근에서 발생한 중규모 이상의 지진원 스펙트럼으로부터 추정된 $2-f_c$(2개의 코너주파수)의 경험적인 지진원모델에 보다 잘 부합되었다. 또한 일반적으로 무작위 잡음으로 취급되는 점지진원 지진파 스펙트럼 모델링 오차에 대해 방위각에 따른 방향성과 지역별 전달특성을 평가한 결과, 오차가 완전한 무작위 특성이 아님을 확인할 수 있었다. 이러한 모델링 오차의 방향성은 이론적으로 추정된 방사패턴과도 매우 유사한 관측된 방사패턴을 나타내었으며, 지역별로는 지질학적인 경계 혹은 지진파전달의 불연속적 특성과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되는 주파수별로 상이한 공간적인 분포 특성을 보여주었다.