한국형 인공지진 및 비선형지진응답스펙트럼 한국과학기술원 구조동역학 및 진동제어 연구실

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1 한국형 인공지진 및 비선형지진응답스펙트럼 2000. 2. 21 한국과학기술원 구조동역학 및 진동제어 연구실
수탁 연구 과제 최종 발표 연구 과제명 : LRB 예비설계 프로그램의 개발 한국형 인공지진 및 비선형지진응답스펙트럼 한국과학기술원 구조동역학 및 진동제어 연구실

2 연구개요 탄성지진응답스펙트럼 (도로교표준시방서) 비선형지진응답스펙트럼 한국형 인공지진 비선형 해석 (LRB의 비선형성 반영)
생성 프로그램 개발 한국형 인공지진 비선형 해석 (LRB의 비선형성 반영) 비선형지진응답스펙트럼 산출 프로그램 개발 비선형지진응답스펙트럼 산출

3 발표내용 1. 한국형 인공지진 - 인공지진 생성 알고리즘 - 인공지진 생성 프로그램 - 한국형 인공지진 데이터
2. 비선형지진응답스펙트럼 - 비선형지진응답스펙트럼 산출 알고리즘 - 비선형지진응답스펙트럼 산출 프로그램 - 비선형지진응답스펙트럼 데이터

4 한국형 인공지진

5 인공지진생성 알고리즘 Step 1 : 인공지진의 초기값 및 목표 지진응답스펙트럼 설정
Step 5 : 목표 스펙트럼에 수렴할 때까지 Step 2 ~ Step 4 반복

6 Step 1 : 인공지진의 초기값 및 목표 지진응답스펙트럼 설정
time acceleration 초기 인공지진 period response spectrum 목표 스펙트럼

7 Step 2 : 푸리에 변환 및 응답스펙트럼 계산 푸리에 변환 FFT 인공지진 period acceleration
time acceleration 인공지진 period response spectrum 응답 스펙트럼 선형해석

8 Step 3 : 푸리에 변환 값 수정 period response spectrum 응답 스펙트럼 period 푸리에 변환

9 Step 4 : 수정된 푸리에 변환 값으로부터 인공지진 업그레이드
period 수정된 푸리에 변환 time acceleration 업그레이드 인공지진 Inverse FFT

10 Step 5 : 목표 스펙트럼에 수렴할 때까지 Step 2 ~ Step 4 반복
period response spectrum 응답 스펙트럼

11 인공지진 생성 프로그램 데이터 입력 박스 입력 항목 의미 Accel. Factor Soil Factor Period Step
Final Period Alpha Delta the Number of FFT Points Wave Type 가속도계수 지반계수 출력 주기의 간격 출력 주기의 상한값 Newmark 적분계수 FFT 계산점 수 초기 지진의 파형 - El Centro - Mexico - California (Kern County) - Northridge - San Fernando (Pacoima Dam) - Taft - San Francisco 초기 인공지진의 파형

12 프로그램 실행 윈도우

13 한국형 인공지진 데이터 데이터 구축 과정 El Centro Mexico California (Kern County)
Northridge San Fernando (Pacoima Dam) Taft San Francisco 인공지진의 파형 1.0 1.2 1.5 2.0 지반계수 0.07 0.14 가속도계수   = 56 set

14 56 set 파형 가속도계수 지반계수 데이터 파일 El Centro 0.07 1.0 1.2 1.5 2.0 ae11.txt
0.14 ae15.txt ae16.txt ae17.txt ae18.txt ae71.txt ae72.txt ae73.txt ae74.txt ae75.txt ae76.txt ae77.txt ae78.txt San Francisco . 56 set

15 El Centrao 파형

16 Mexico 파형

17 California (Kern County) 파형

18 Northridge 파형

19 San Fernando (Pacoima Dam) 파형

20 Taft 파형

21 San Francisco 파형

22 비선형지진응답스펙트럼

23 비선형지진응답스펙트럼 산출 알고리즘 Step 1 : 입력지진 및 주기 간격 설정 Step 2 : 면진 장치의 특성곡선 설정
Step 5 : 모든 주기에 대해 Step 2 ~ Step 4 반복 Step 6 : 유효주기 vs 응답가속도 플롯

24 Step 1 : 입력지진 및 주기간격 설정 Step 2 : 면진 장치의 특성 곡선 설정

25 Step 3 : 비선형 해석 비선형 응답 displacement z = 특성곡선의 형상계수  = Ky/Kl
time displacement 비선형 응답 z = 특성곡선의 형상계수  = Ky/Kl A =  = 0.9  = 0.1

26 Step 4 : 유효강성, 유효주기, 응답가속도 계산
time displacement 비선형 응답 |u|max

27 Step 5 : 모든 주기에 대해 Step 2 ~ Step 4 반복 Step 6 : 유효주기 vs 응답가속도 플롯
period 비선형 스펙트럼 Teff amax

28 비선형지진응답스펙트럼 산출 프로그램 입력지진(인공지진) 호출 박스

29 비선형지진응답스펙트럼 출력 박스 Accel. Factor Soil Factor Qd Ratio Starget의 가속도계수

30 비선형지진응답스펙트럼 데이터 데이터 구축 과정 1.0 1.2 1.5 2.0 지반계수 0.07 0.14 가속도계수 
= 8 set El Centro Mexico California (Kern County) Northridge San Fernando (Pacoima Dam) Taft San Francisco 입력 인공지진의 파형 비선형 스펙트럼 해석 결과 평균

31 가속도 계수 = 0.07 지반 계수 = 1.00

32 가속도 계수 = 0.07 지반 계수 = 1.20

33 가속도 계수 = 0.07 지반 계수 = 1.50

34 가속도 계수 = 0.07 지반 계수 = 2.00

35 가속도 계수 = 0.14 지반 계수 = 1.00

36 가속도 계수 = 0.14 지반 계수 = 1.20

37 가속도 계수 = 0.14 지반 계수 = 1.50

38 가속도 계수 = 0.14 지반 계수 = 2.00