국내 속도 지반운동을 이용한 수직 응답스펙트럼 특성 분석

• 영문명: Analysis of Characteristics of Vertical Response Spectrum of Velocity Ground Motions from 5 Macro Earthquakes
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김준경 Kim, Jun Kyoung
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』12권1호, 89~96쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.02.28

국문 초록

최근 국내에서 발생한 4.8이상의 5개 중규모 지진으로부터 관측된 가속도가 아닌 속도지반운동을 이용하여 수직 응답스펙트럼을 분석하고 결과를 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준과 각각 비교하였다. 응답스펙트럼 분석에 이용된 지반운동 개수는 5개 중규모 지진으로부터 관측된 수직성분 51개이며 고유진동수 변화에 따른 지반응답을 구하고 최대 지반속도 값을 이용하여 정규화 분석을 수행하였다. 연구결과에 의하면 고유진동수에 대한 의존성이 대단히 큼을 보여주었다. 또한 국내 원자력시설물의 내진기준으로 이용되고 있는 0.1 g에 스케일된 Regulatory Guide 1.60(1968)과 비교한 결과 특히 약 2 - 3 Hz이하의 낮은 고유진동수 대역에서 Regulatory Guide 1.60(1968)을 초과하고 있음을 보여 주었다. 또한 3개 지반조건(SC, SD 및 SE)에 스케일된 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준인 표준 설계응답스펙트럼을 비교한 결과 약 0.2초(5 Hz) 이하의 장주기 대역의 전체 대역에서 수직 성분 자료처리 결과가 기준을 크게 초과하는 현상을 보여 주었다. 관측자료의 질적 향상 및 양적인 보강축적 등을 통하여 향후 국내 지진활동 실정에 더욱 적합한 내진설계 기준 마련할 필요가 있고 특히 위에서 제시되 고유진동수에 대역에서 속도응답스펙트럼의 특성을 심각하게 고려할 필요가 있다.

영문 초록

The vertical velocity response spectra, not acceleration, using the observed ground motion from the recent 5 macro earthquakes, larger than 4.8 in magnitude, were analysed and then were compared to both the seismic design response spectra (Regulatory Guide 1.60, 1968), applied to the domestic nuclear power plants, and the Korean Standard Design Response Spectrum for general structures and buildings(1997). 51 vertical ground motions were used and vertical response spectra were normalized with respect to the peak velocity value of each ground motion. The results showed that response spectrum has strong dependency on natural frequency or natural period. The results also showed that the vertical velocity response spectra revealed higher values for frequency bands below approximately 2 - 3 Hz than Regulatory Guide 1.60(1968), which were scaled to 0.1 g. The results were also compared to the Korean Standard Response Spectrum(500 years of recurrence rate) for the 3 different soil types(SC, SD, and SE) and showed that the vertical response spectra revealed higher values for the frequency bands above approximately 0.2 second (5Hz) than the Korean Standard Response Spectrum. Through the qualitative improvements and quantitative enhancement of the observed ground motions, it is necessary that the conservation of vertical seismic design response spectrum should be considered more significantly for the frequency bands suggested above.

키워드

응답스펙트럼 표준 설계응답스펙트럼 Response spectrum Regulatory Guide 1.60 Korean Standard Design Response Spectrum