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        • KCI등재

          2016년 경주지진과 2011년 미국 버지니아지진에 대한 비교 연구 및 사례 분석

          강현구,정승용,김상희,홍성원,최병정 한국지진공학회 2016 한국지진공학회논문집 Vol.20 No.7

          A Gyeongju earthquake in the magnitude of 5.8 on the Richter scale (the moment magnitude of 5.4), which was recorded as the strongest earthquake in Korea, occurred in September 12, 2016. Compared with the 2011 Virginia earthquake, the moment magnitude was slightly smaller and its duration was 3 seconds, much shorter than 10 seconds of the Virginia earthquake, resulting in relatively minor damage. But the two earthquakes are quite similar in terms of the overall scale, unexpectedness, and social situation. The North Anna Nuclear Power Plant, which is a nuclear power plant located at 18 km away from the epicenter of the Virginia earthquake, had no damage to nuclear reactors because the reactors were automatically shut down as the design basis earthquake value was exceeded. Ground accelerations of the 2016 Gyeongju earthquake did not exceed the threshold value but the manual shutdown was carried out so that Wolsong Nuclear Power Site was not damaged. Damaged historic homestead house and masonry structures due to the Virginia earthquake have been repaired, reinforced, and rebuilt based on a long-term earthquake recovery project. Likewise, it will be necessary to carefully carry out an earthquake recovery planning program to improve overall seismic performance and to reconstruct the historic buildings and structures damaged as a result of the Gyeongju earthquake.

        • KCI등재

          공백역 지진에 의한 동해안의 지진해일 산정

          최병호,홍성진,이제신 한국지진공학회 2002 한국지진공학회논문집 Vol.6 No.3

          본 논문에서는 동해에서의 가상해저지진에 의한 지진해일의 예단적 특성에 대해 논하였는데 재해를 유발시킬 수 있는 지진해일의 근원역은 공백역이론으로부터 선택되었다. 선형장파이론에 근거한 수치모형과 구면좌표계상의 파향선방정식에 근거한 파향선추적산정모형을 채택하여 28개의 선정된 가상지진(4 경우 실제지진 포함)에 의한 지진해일 전파를 산정하는 데 적용되었다. 결과로서 동해안에 전파되는 지진해일 특성과 동해안의 해안역위치에서의 지진해일 분포가 산정되어 지진해일 재해위험도가 상대적으로 낮은 지리적 위치를 구획화하였다. Prognostic characteristics of hypothetical tsunamis in the East Sea are discussed based on numerical model simulations of linear long wave theory and wave ray for 28 source zones of tsunamigenic earthquake selected by the seismic gap theory. As a result, the propagation patterns of tsunamis due to hypothetical earthquake are presented and analyses also lead to selection of the geographical zones with low risk of tsunamis.

        • KCI등재

          말뚝기초를 포함한 철근콘크리트 건물의 비선형 지진해석법에 관한 연구

          이강석,이원호,류해상 한국지진공학회 2003 한국지진공학회논문집 Vol.7 No.2

          지진동에 의한 건물의 내진성능은 건물 자체가 보유하고 있는 내력.변형능력뿐만 아니라, 지반상태를 포함한 기초구조의 진동특성, 즉 건물과 기초구조의 동적상호작용을 고려하여 종합적으로 평가해야 한다는 것은 과거의 피해지진의 경험에서 널리 알려져 있다. 이러한 사실은 최근 세계각지에서 발생한 대지진, 1993년 홋카이도난세오키 지진(일본), 1994년 Northridge지진(미국), 1995년 효고켄 남부지진(일본), 1999년지지 지진(대만) 등에서도 입증되었다. 한편, 건축물 자체의 내진성능 평가에 관한 연구는 활발히 진행되어 왔으며, 또한 수많은 건물에 적용되었다. 그러나, 건물과 기초구조의 동적상호작용을 고려한 내진성능평가에 관한 연구는 부족하며, 특히 건물과 말뚝기초의 동적상호작용을 고려한 철근콘크리트 건물의 내진성능 평가에 관한 연구는 더욱 부족한 것이 현재의 실정이다. 본 연구는 철근콘크리트 건물자체 및 지반상태를 포함한 말뚝기초의 비선형거동을 고려한 지진응답해석법을 제안하였다. 이 해석법은 실제 지진에 의하여 말뚝기초부에 피해를 입은 철근콘크리트 건물에 적용하였으며, 해석결과와 지진피해와의 관계를 비교·검토하여, 본 연구에서 제안한 해석기법의 적용가능성을 검증하였다. 본 연구는 말뚝기초를 가지는 철근콘크리트 건물의 내진성능예측의 기본적인 자료로서 활용 가능하다고 사료된다. At present, the information on the foundation-structure interaction is lacking. As a result, the seismic performance evaluation of buildings seldom considers the effect of the foundation performance on the building responses. Recent earthquakes such as the 1993 Hokkaido Nansei-oki Earthquake(M=7.8), the 1994 Northridge Earthquake(M=6.7), the 1995 Hyogoken-Nambu Earthquake(M=7.2), and the 1999 Chi-Chi Earthquake (M=7.6) have shown that building damages are significantly affected by the degree of damage sustained by the building foundation and the interaction between the building and the foundation. This paper presents a nonlinear seismic analysis method for the seismic performance evaluation of reinforced concrete buildings which considers the pile foundation-structure interaction. The proposed method is applied to an actual building which was damaged during the 1993 Hokkaido Nansei-oki Earthquake. The result reveal that the method is able to predict the performance of the building.

        • KCI등재

          비선형 연약지반을 고려한 약진에 의한 비탄성 응답스펙트럼

          김용석 한국지진공학회 2003 한국지진공학회논문집 Vol.7 No.4

          Seismic design codes developed taking into account the strong earthquakes may result in unnecessary economical loss in the low seismic area, and the importance of the performance based design considering the soil-structure interaction is recognized for the reasonable seismic design. In this study, elastic and inelastic seismic response analyses of a single degree of freedom system on the soft soil layer were performed considering the nonlinearity of the soil for the 11 weak earthquakes scaled to the nominal peak accelerations of 0.07g and 0.11g. The seismic response analyses were performed in one step applying the earthquake motions to the bedrock, utilizing a pseudo 3-D dynamic analysis software of the soil-structure system. The study results indicated that seismic response spectra of a system assuming the rigid base or the linear soil layer does not represent the true behavior of a structure-soil system, and it is necessary to take into account the nonlinear soil-structure interaction effects and to perform the performance based seismic design for the various soil layers, having different characteristics, rather than to follow the routine design procedures specified in the design codes for the reasonable seismic design. The nonlinearity of the soft soil excited with the weak seismic motions also affected significantly on the elastic and inelastic seismic response spectra of a system due to the nonlinear soil amplification of the earthquake motions, and it was pronounced especially for the elastic response spectra. 강진을 고려한 지진설계 규준은 약진지역에서는 불필요한 경제적 손실을 가져올 수 있고, 지반-구조물 상호작용을 고려한 성능기준 설계가 합리적인 지진설계를 위해서 중요하다는 것이 인식되었다. 이 연구에서는 연약지반 위에 놓인 단자유도계의 탄성, 비탄성 지진응답 해석을 지반의 비선형성을 고려하여 최대지진가속도를 0.07g와 0.11g로 조정한 11개 약진에 대해 수행하였다. 지진응답해석은 지반-구조물체계에 대해 유사 3차원 동적해석 프로그램으로 암반에 지진기록을 입력하여 한 단계에 일괄적으로 수행하였다. 연구 결과에 의하면 고정지반이나 선형지반을 가정한 지진응답 스펙트럼은 구조물-지반체계의 실제적인 거동을 보여주지 못하는 것으로 나타났으며, 합리적인 지진설계를 위해서는 지진규준에 정해진 일상적인 설계절차에 따라서 수행하는 것보다 다른 성질을 가진 여러 지반에 대해서 성능기준 지진설계를 수행하는 것이 필요하다. 약진을 받는 연약지반의 비선형성도 입력지진동을 증폭시켜 탄성, 비탄성 지진응답 스펙트럼에 심하게 영향을 미쳤으며, 그 현상은 특히 탄성 응답스펙트럼에서 두드러졌다.

        • KCI등재

          2방향 지진하중을 받는 다경간 단순교의 동적거동분석

          이상우,김상효,마호성 한국지진공학회 2004 한국지진공학회논문집 Vol.8 No.4

          본 연구에서는 작용방향이나 크기에 있어서 불규칙한 특성을 보이는 지진하중을 받는 교량구조물의 동적거동을 보다 실제적으로 예측하기 위하여 3경간 단순교를 대상으로 2방향 지진하중을 고려할 수 있는 이상화된 교량해석모형을 개발하였다. 개발된 교량해석모형에는 2축 휨에 따른 상호작용을 고려한 교각의 비선형 거동은 물론 상부구조의 회전으로 인한 인접 진동계간 평면적 충돌이나 단계적인 받침 손상 등이 고려되었다. 2방향 교량해석모형을 이용하여 다양한 최대지반가속도를 갖는 2방향 지진하중에 의한 교량의 지진응답을 평가하였으며, 이를 독립된 두 개의 직교축에 대해 수행된 1방향 지진해석으로부터 구한 결과(직교지진력의 조합에 의한 응답)와 비교, 분석하였다. 분석결과로부터 본 연구에서 개발한 2방향 교량해석모형이 고량구조물의 2차원적 지진응답의 불규칙성을 잘 평가할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 교량구조물의 변위응답은 두 가지 지진해석방법에서 유사한 수준인 것으로 평가되었으나, RC 교각의 복원력은 1방향 지진해석을 수행할 경우 상당히 과소평가 할 수 있는 것으로 분석되었다. 그러므로 교량구조물의 내진안전성 평가시 교각에 작용되는 수평지진력이 중요한 해석변수가 되는 경우에는 2방향 지진하중에 의한 상세해석을 통한 충분한 검토가 수반되어야 할 것으로 판단된다

        • KCI등재

          비선형 지진해석에 의한 PSC 격납건물의 지진취약도 분석

          최인길,안성문,전영선 한국지진공학회 2006 한국지진공학회논문집 Vol.10 No.1

          원전 구조물 및 주요기기의 지진 안전성 평가에서는 내진성능을 정량화하는 방법으로 취약도 분석이 사용되고 있다. 지진취약도 분석은 격납건물의 설계 시 반영된 보수성을 배제한 실질적인 내진성능을 평가하는 것으로 이러한 보수성을 성능 및 응답에 관련된 확률론적 변수로 고려하여 평가하게 된다. 본 연구에서는 비선형 지진 해석으로부터 얻은 구조물의 변위응답을 기초로 한 지진취약도 분석 방법을 제시하였다. 또한 원전부지에서 선정된 발생가능한 근거리지진, 원거리지진, 설계지진 및 확률론적 시나리오지진을 시나리오지진으로 선정하고 이들 지진동에 대한 비선형 지진해석을 통하여 한국 표준형 원전 격납건물의 지진취약도를 평가하였다. The seismic fragility analysis method has been used as a quantitative seismic safety evaluation method for the NPP(Nuclear Power Plant) structures and equipments. The seismic fragility analysis gives a realistic seismic capacity excluding the convertism included in the design stage. The conservatism is considered as the probabilistic parameters related to the response and capacity in the seismic fragility analysis. In this study, the displacement based seismic fragility analysis method was proposed based on the nonlinear dynamic analysis results. In this study, the seismic safety of the prestressed concrete containment building of KSNP(Korean Standard Nuclear Power Plant) was evaluated for the scenario earthquakes, neat-fault, far-fault, design earthquake and probability based scenario earthquake, which can be occurred in the NPP sites.

        • KCI등재

          설계용 스펙트럼에 적합한 인공지진파에 의한 비선형 응답 특성의 분석

          전대한,강병두,김재웅 한국지진공학회 2006 한국지진공학회논문집 Vol.10 No.5

          건축구조물의 비선형 지진응답해석에서 입력지진동은 구조물의 탄소성 지진응답을 좌우하는 중요한 요소이다. 지진동파형은 지진발생과 전파경로에 따른 여러 가지 인자에 의해 그 특성이 결정되기 때문에 구조물의 지진응답해석에서 일반성을 갖는 입력지진동을 선정하는 것은 매우 어려운 문제이다. 본 논문은 내진설계용 스펙트럼에 대응하는 인공지진동파형을 작성한 후, 작성된 인공지진동에 대한 탄소성 응답스펙트럼 특성을 분석한 것이다. 여기서 작성된 인공지진동파형은 과거의 지진에서 얻어진 기록지진동파형을 이용하여 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 감쇠정수 h=5%일 때의 내진설계용 스펙트럼과 거의 일치하도록 작성되었다. 작성된 인공지진동은 원 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 주기 T=0.02{\sim}10.0sec 범위에서 설계용 스펙트럼과 매우 근접하게 작성되었다. 인공지진동을 입력한 1자유도계의 탄성 및 탄소성 지진응답해석을 수행하여 탄소성 응답스펙트럼 및 탄소성 응답특성을 분석하였다. 본 논문에서 작성된 인공지진동은 건축구조물의 탄소성 지진응답해석용 입력지진동으로 충분히 타당성이 있다고 사료된다. In seismic response analysis of building structures, the input ground accelerations have considerable effect on the nonlinear response characteristics of structures. The characteristics of soil and the locality of the site where those ground motions were recorded affect on the contents of earthquake waves. Therefore, it is difficult to select appropriate input ground motions for seismic response analysis. This study describes a generation of artificial earthquake wave compatible with seismic design spectrum, and also evaluates the nonlinear response spectra by the simulated earthquake motions. The artificial earthquake wave are generated according to the previously recorded earthquake waves in past earthquake events. The artificial wave have identical phase angles to the recorded earthquake wave, and their overall response spectra are compatible with seismic design spectrum with 5% critical viscous damping. Each simulated earthquake wave has a identical phase angles to the original recorded ground acceleration, and match to design spectra in the range of period from 0.02 to 10.0 seconds. The seismic response analysis is performed to examine the nonlinear response characteristics of SDOF system subjected to the simulated earthquake waves. It was concluded that the artificial earthquake waves simulated in this paper are applicable as input ground motions for a seismic response analysis of building structures.

        • KCI등재

          설계용 스펙트럼에 적합한 인공지진동을 입력한 철근콘크리트 구조물의 지진응답 특성의 고찰

          전대한,강호근 한국지진공학회 2008 한국지진공학회논문집 Vol.12 No.1

          건축물의 지진응답해석에서 입력지진동은 구조물의 비선형 응답에 중요한 영향을 미치는 요소이다. 지진동의 특성은 표층지반의 성질과 국부적인 지반 조건에 따른 여러 가지 인자에 의해 그 특성이 결정되기 때문에 구조물의 지진응답해석에서 일반성을 갖는 입력지진동을 선정하는 것은 매우 어려운 문제이다. 본 논문은 내진설계용 스펙트럼에 적합한 인공지진동파형을 작성한 후, 작성된 인공지진동에 의한 철근콘크리트 다층 골조구조물의 탄소성 응답특성을 분석한 것이다. 여기서 작성된 인공지진동파형은 과거 비교적 큰 규모의 지진에서 얻어진 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 감쇠정수 h=5%일 때의 내진설계용 스펙트럼과 거의 일치하도록 작성하였다. 입력지진동의 탄성 가속도 응답스펙트럼이 동일한반면, 각 입력지진동띄 위상특성이 다른 인공지진동을 입력하여 다자유도 골조 구조물의 지진응답을 분석하여 건축물의 내진설계용 지진동으로서 타당성을 확인하는 것이 목적이다. 본 논문에서 작성된 인공지진동은 기록지진동에 비해 지진응답치가 안정된 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 그러므로 다층 골조구조물의 비선형 지진응답해석용 입력지진동으로 타당성이 높다고 사료되며, 비선형 지진응답해석용 입력지진동의 강도를 탄성 가속도 응답스펙트럼으로 규준화 하는 것이 합리적이라고 사료된다. In seismic response analysis of building structures, the input ground accelerations have considerable effect on the nonlinear response characteristics of structures. The characteristics of soil and the locality of the site where those ground motions were recorded affect on the contents of earthquake waves. Therefore, it is difficult to select appropriate input ground motions for seismic response analysis. This study describes a generation of artificial earthquake wave compatible with seismic design spectrum, and also evaluates the seismic response values of multistory reinforced concrete structures by the simulated earthquake motions. The artificial earthquake wave are generated according to the previously recorded earthquake waves in past major earthquake events. The artificial wave have identical phase angles to the recorded earthquake wave, and their overall response spectra are compatible with seismic design spectrum with 5% critical viscous damping. The input ground motions applied to this study have identical elastic acceleration response spectra, but have different phase angles. The purpose of this study is to investigate their validity as input ground motion for nonlinear seismic response analysis. As expected, the response quantifies by simulated earthquake waves present better stable than those by real recording of ground motion. It was concluded that the artificial earthquake waves generated in this paper are applicable as input ground motions for a seismic response analysis of building structures. It was also found that strength of input ground motions for seismic analysis are suitable to be normalize as elastic acceleration spectra.

        • KCI등재

          서울 수도권 일원의 지진위험 분석 1

          이기화,이태국 한국지진공학회 1997 한국지진공학회논문집 Vol.1 No.4

          MM진도(Modified Mercalli Intensity) V이상의 한반도 지진자료에 의거하여 서울 수도권일원 (위도 37.0^{circ}~37.8^{circ} N, 경도 126.5^{circ}~127.5^{circ} E) 의 확률론적인 지진위험도가 점지진원방법에 의해 추정되었다. 전지진자료를 이용하여 추정된 지진위험도는 비교적 완전하다고 여겨지는 조선시대이후의 지진자료를 이용하여 추정된 지진위험도보다 더 낮다고 추정되었다. 수평지반가속도 0.1g 이상의 파괴적인 지진은 90% 초과확률로서 전지진자료와 조선시대이후의 지진자료가 이용되었을 때 각각 500년과 200년 기간에 발생한다. The probabilistic seismic risk in Seoul Metropolitan Area (atitude도 37.0^{circ}~37.8^{circ} N, longitude 126.5^{circ}~127.5^{circ} E) based on all Korean earthquake data of MM Intensity equal to or greater than V is evaluated by point source method. The seismic risk estimated from all data turned out to be lower than that from the data since the Choseon Dynasty during which seismic data appear to be rather complete. The damaging earthquake of peak horizontal ground acceleration greater than 0.1g turns out to occur with 90% probability of being exceeded in 200 years and 500 years when the data since Choseon Dynasty and all data are used, respectively.

        • KCI등재

          울진지진(2004/05/29)의 지진원 특성에 관한 연구

          김준경 한국지진공학회 2007 한국지진공학회논문집 Vol.11 No.6

          2004년 5월 29일 발생한 울진지진에 대해 지진원 상수(지진원기구, 진원깊이, 규모, 지진원 특성 등)를 모멘트텐서 방법을 이용하여 분석하였다. 3종류의 지각모델에 대해 지각응답함수를 구하여 분석에 이용하였다. 또한 최적의 지진원 상수값을 분석하기 위해 3종류의 진앙위치를 고려하여 분석하였다. 관측소의 방위각 분포 및 진앙거리에 대해서 결과값에 약간의 영향을 주었다. 6개의 모멘트텐서 성분을 조합하여 분석한 결과 울진지진은 거의 남북방향의 주향을 가진 전형적인 역단층의 운동에 의해 발생되었다. 분석된 지진원 기구는 울진지진 진앙 주변은 동서방향의 압축방향을 가진 지체역학적인 환경을 가지고 있는 것으로 제시하고 있다. 진원깊이는 약 12km의 값을 가지고 있다. 지진원기구는 기존의 연구결과와 유사하나 진원깊이는 다소 차이가 존재하였다. 이러한 차이는 방법론, 자료 종류 또는 지진원 고유의 기하학적 형태 등에 기인하는 것으로 해석된다. The seismic source parameters of the Uljin earthquake on 29 May 2004, including focal depth, focal mechanism, magnitude, and moment tensor elements for source characteristics, are analysed using moment tensor seismic source inversion. The Green‘s function for 3 crust models representing the southern Korean Peninsula are used. Also 3 kinds of epicenters are used to find optimum solution for seismic source parameters. Results show that seismic source parameters have a little dependency of azimuthal distribution and epicentral distances of seismic stations. Final results show that the event, considering 6 moment tensor elements, is caused by the typical reverse fault with nearly NS strike. The focal mechanism implies that the tectonic force around epicenter area currently has compressive environment, with nearly EW principal axis. The focal depth is estimated to be about 12km. The resultant focal mechanism show fairly good agreement to those of other studies. However, focal depth is much different from that of other studies.

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