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문제 정의
- 단자유도 시스템의 비선형시간이력해석에 필요한 지반운동을 선정하기 위해, 본 연구에서는 NGA database(Chiou[8])로부터 다음 조건을 만족하는 184개의 지반운동을 수집하여 지진 라이브러리를 구축하였다.
- 125를 갖는 것으로 가정하였다. 따라서 본 연구에서는 총 12개의 비탄성 단자유도 시스템을 고려하는 것이다. 정규화된 항복강도, \(\overline{f_{y}} \)는 지반운동에 대한 단자유도 구조물의 항복강도(fy)에 대한 탄성요구강도 (fo)의 비로 항복강도저감 계수(Ry)의 역수이다.
- 본 연구에서는 ASCE7-10 에서 구조물의 내진설계를 위해 요구되는 입력 지반운동 선정 조건의 타당성에 대해 평가하였다. 이를 위해, 목표 평균 스펙트럼에 적합한 지반운동선정방법을 개발하였으며, 12개의 단자유도시스템에 대한 비선형 시간이력해석을 수행하였다.
- 본 연구의 목적은 ASCE 7-10[1]에서 명시된 입력 지반운동 선정을 위한 요구 조건의 타당성을 평가하는 것이다. 이를 위하여, 본 동반연구(I.
- 본 장에서는 다자유도 구조물을 대상으로 ASCE 7-10[1]에서 요구하는 지반운동 선정 조건의 타당성에 대해 평가하였다. 대상 구조물은 SAC steel project(Gupta and Krawinkler[9])에서 사용된 LA지역의 9층 철골 모멘트골조로써 Fig.
가설 설정
- )은 각각 지진 라이브 러리 내 모든 지반운동(Fig. 1(a))을 사용하여 비선형시간이력해석을 수행하고 얻은 184개 변위 응답의 중앙값으로 가정하였다. 각 단자유도 시스템의 목표 변위는 Table 1에 나타나 있다.
- 그리고 단자유도 시스템의 항복 강도는 구조물의 질량과 고유 주기에서 5%의 감쇠비를 갖는 목표 스펙트럼가속도를 곱한 뒤 이를 Ry로 나눈 값으로 결정하였다. 또한 구조물의 감쇠비는 5%로 가정하였으며 힘-변위관계는 완전탄소성(elastic-perfectly plastic)을 따르도록 모델링하였다.
- 본 연구에서 대상으로 하는 단자유도 구조물은 고유 주기(Tn)가 0.5s, 1s, 2.5s, 4s이고, 정규화된 항복강도(\(\overline{f_{y}} \))가 0.5, 0.25, 그리고 0.125를 갖는 것으로 가정하였다. 따라서 본 연구에서는 총 12개의 비탄성 단자유도 시스템을 고려하는 것이다.
- Reyes and Kalkan[2]는 다양한 조건을 갖는 비선형 단자유도 시스템에 대하여 ASCE 7-10[1]의 지반운동 선정 절차의 타당성에 대한 평가를 수행하였다. 이 연구에서는 특정한 지진 조건을 갖는 30개의 지반운동을 수집한 뒤, 이를 사용하여 대상 단자유도 모델의 비선형 시간이력해석을 수행하고 얻은 응답들의 중앙값을 목표 응답으로 가정하였다. 그리고 30개의 지반운동의 중앙값 응답 스펙트럼을 목표 스펙트럼으로 하여 ASCE 7-10[1]의 요구 조건에 적합하도록 지반운동을 선정하고 시간이력해석을 수행한 결과, ASCE 7-10[1]의 지반운동 선정 절차가 매우 과대한 단자유도 응답을 야기한다고 밝혔다.
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