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추계학적(推計學的) 해석법(解析法)에 의한 선형비례감쇠(線形比例減衰) 시스템의 층응답(層應答)스펙트럼
박영석,서정문,Park, Young Suk,Seo, Jeong Moon 대한토목학회 1988 대한토목학회논문집 Vol.8 No.1
본 연구(硏究)에서는 지진(地震)하중을 받는 선형비례감쇠(線形比例減衰) 시스템의 층응답(層應答) 스펙트럼을 random vibration 이론(理論)을 적용하여 계산(計算)하는 방법을 제시(提示)하였다. 해석(解析)방법으로는 모드가속도법(加速度法)을 사용하였으며 구조물(構造物)-기기(機器)의 상호작용(相互作用)은 고려하지 않았다. 입력지진운동(入力地震運動)과 기기(機器)의 응답(應答)을 평균(平均)값이 영(零)인 정상(定常) Gauss 과정(過程)으로 가정하였다. 입력지진(入力地震)의 천이특성을 Vanmarcke 방법(方法)에 따라 첨두계수(尖頭係數) 계산시 고려하였다. 층응답(層應答) 스펙트럼을 공진(共振)과 비공진(非共振)으로 구분(區分)하여 계산하였으며 응답(應答)계산시 구조물(構造物)과 진동체(振動體)의 첨두계수(尖頭係數)는 지반응답(地盤應答) 스펙트럼의 첨두계수(尖頭係數)와 동일(同一)하다고 가정하였다. 적용예(適用例)에서는 시간이력해석(時間履歷解析)의 결과와 비교(比較)함으로써 본 연구(硏究)의 타당성(妥當性)을 입증(立證)하였다. 본(本) 논문(論文)의 해석방법(解析方法)을 사용(使用)하면 비교적(比較的) 정확(正確)한 안전측(安全側)의 결과(結果)를 얻을 수 있으며 시간이력해석법(時間履歷解析法)에 비해 계산시간(計算時間)을 상당(相當)히 절약할 수 있다. A stochchastic analysis procedure of generating floor response spectra for proportionally damped linear systems subject to earthquake loading is presented. Theories of random vibration and mode acceleration method are used in the formulation of governing equations. The structure-oscillator interaction is not considered. It is assumed that the input motions and oscillator responses are stationary Gaussian processes with mean zero. The nonstationary characteristics of earthquake motion are incorporated in the peak factor which is based on Vanmarcke's theory. Floor response spectra for both resonance and non-resonance cases are calculated under the assumption that the peak factors for structure and oscillator are equal to that for ground response spectrum. The validity of this method is demonstrated by comparing the results obtained by proposed method with those by time history analyses. The results obtained by this method are conservative and accurate with tolerable precision. This method saves much computing time compared with time history analysis method.
추계학적 그린함수법으로 합성된 지반운동에 대한 단층 파라미터의 영향
김정한,서정문,최인길,Kim, Jung-Han,Seo, Jeong-Moon,Choi, In-Kil 한국지진공학회 2012 한국지진공학회논문집 Vol.16 No.1
이 연구에서는 추계학적 그린함수법에 의한 단층 모델을 이용하여 지진파를 합성하고 단층 파라미터의 변화에 의한 지반 운동의 차이를 평가하였다. 모멘트 규모 6.5의 단층을 예제로 선정하였고 아스페리티 면적의 통계값을 이용하여 슬립의 분포를 모델링하였다. 평가를 위해 고려된 단층 파라미터들은 진원의 위치, 전단파 속도 대비 파열 전파속도 비, 상승시간, 절점주파수 그리고 고주파감쇠 필터 등 이었다. 요소지진원에 적용된 파라미터들은 구조권역별 특성이 다른 지역의 값을 사용하였고 다른 파라미터들은 발생 가능한 임의의 값을 사용하였다. 생성된 지반운동 시간이력으로부터 응답스펙트럼을 작성하였으며, 파라미터의 값을 달리하여 비교하였다. 이로부터 각각의 단층파라미터에 의해 영향을 받는 주파수 구간 및 스펙트럼 가속도의 차이를 평가하였다. In this study, the ground motion was synthesized using the finite fault model by the stochastic green function method, and the difference in the ground motions was evaluated by using various values of the source parameters. An earthquake with a moment magnitude of 6.5 was assumed for the example fault model. The distribution of the slip in the fault plane was calculated using the statistical data of the asperity area. The source parameters considered in this study were the location of the hypocenter in the fault plane and the ratio of the rupture to the shear wave velocity, the rise time, the corner frequency of the source spectrum, and a high frequency filter. The values of the parameters related to the stochastic element source model were adjusted for different tectonic regions, and the others were selected for several possible cases. The response spectra were constructed from the synthesized ground motion time history and compared with the different parameter values. The frequency range affected by each parameter and the differences of the spectral accelerations were evaluated.