구조물의 3차원 시간이력해석을 위한 지진파 결정 방법 (A Method of Selecting Ground Motions for Three-Dimensional Dynamic Analysis of Structures)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회
· 수록지 정보 : 대한건축학회논문집 / 36권 / 8호 / 145 ~ 151페이지
· 저자명 : 하성진

초록

지진하중에 대한 구조물의 지진응답을 평가하기 위해, 응답스펙트럼해석 또는 시간이력해석과 같은 동적해석이 사용된다. 특히, 시간이력해석의 경우에는 구조물의 비선형성이 반영된 수치해석모델의 구축과 함께, 적합한 입력 지진파의 선정이 중요하다. 또한 초고층구조물이나 비정형성이 뚜렷한 구조물의 경우에는 3차원 시간이력해석을 수행하여야 한다. 이 때, 내진설계기준에서는 2개의 수평성분 지반운동으로 구성된 지진기록을 최소한 3개 이상을 해석에 사용하도록 요구하고 있다. 본 연구에서는 구조물의 3차원 시간이력해석을 위해 내진설계기준의 요구조건을 만족하는 입력 지진파 선정 방법을 개발하였다. 개발된 방법은 하나의 지진기록내의 두 수평성분 지반운동으로 작성된 제곱합제곱근 스펙트럼을 이용하여 입력 지진파를 결정한다. 제안된 방법에 따라 선정된 다수 지진기록의 제곱합제곱근 스펙트럼의 평균은 내진설계기준의 요구조건에 따라 설계스펙트럼과 매우 유사하다. 그리고 알고리즘이 단순하여, 입력 지진파를 선정하기 위한 소요시간이 매우 짧다. 제안된 방법은 설계스펙트럼 뿐만 아니라 등재해스펙트럼, 조건부 응답스펙트럼과 같이 평균을 갖는 모든 목표스펙트럼에 적용이 가능하다.

영어초록

Dynamic analyses such as response spectrum analysis or time history analysis of structures have been performed to assess the structuraldemands for earthquake loads. For time history analysis, it is very important to select appropriate input ground motions with construction ofnumerical models of structures that reflects the non-linearity of the structure. In particular, three-dimensional dynamic analyses are requiredfor skyscrapers or irregular buildings, according to seismic design codes. Current seismic design codes require that two-dimensional timehistory analysis of a structure should be analyzed using three or more horizontal component ground motions. For three-dimensional analysis,at least three seismic records each consisting of two horizontal components are required. In this study, a method of selecting ground motionsfor three-dimensional time history analysis of structures was developed in accordance with the criteria of seismic design code. In the method,the square roots of sum of squares for selected response spectra are very similar to the shape and size of the design spectrum. Also, thealgorithm is simple, so takes a few seconds for selecting input ground motions. The proposed method is applicable to all target spectrawhich has only mean spectrum, such as design spectrum, uniform hazard spectrum or conditional spectrum.

참고자료

· 없음