지상 운동 및 스케일링

2400년 전 지진에 대한 표준 설계 응답 스펙트럼은 지진 운동 목록에 기초한 지진 설계의 목표 스펙트럼과 건물 지진 설계 표준(KDS41 1700)에의 한 특성 성능에 사용되었습니다. 건축물의 지진설계기준은 지진설계범주 D에 해당하는 일반전단벽을 설계할 때의 건물높이가 60m 이상, 성능 기반의 지진설계가 필요하다. 본 연구에서는 PEEr 지상역학 테이터베이스의 NGA-West2 지진파 목록에서 지진설계를 위한 비선형 동적해석에 사용될 지진파를 선정하였다. 16개의 지상운동을 6~7의 크기로 150-420m/s의 전단파 속도를 수집하였고, 그 중 7개를 선정하여 설계에 사용하였다. 지반에 해당하는 전단파 속도는 180m/s 이상으로 정의되지만, 전단파 속도의 범위는 충분한 지반 운동 목록을 확보하기 위해 소량 증가하고, 분석 모델에 사용되는 지진파 정보는 아래에 표시된다.

 

유형 A 및 유형 A-CB 분석 모델에서 동일한 지진파가 사용되었음을 나타냅니다.

유형 B, 유형 B-CB, 유형 C 및 유형 C-CB는 구조의 첫번째 모드 사이클이 동일하게 설정되었기 때문에 동일한 지상 운동을 사용합니다.

 

지상 운동 스케일링 건물의 지진설계 기준에 따라 개별 지진파의 SRSS 스펙트럼을 1.3배 설계하여 스펙트럼으로 조정해야하며 스펙트럼의 90% 이상으로 조정해야 합니다. 제 1 지동은 대상 스펙트럼의 제곱화 오차와 조정 구간에서의 지동 스펙트럼을 이용하여 선택되었으며, 선택된 스펙트럼의 평균값은 제 2 지동 선택으로 부터 최소 지진파였습니다.

제 1기동을 수식으로 계산하고 제 2 지동 선택식을 수식으로 계산하여, 현재의 건물 내진설계기준 (KDS 41)을 포함합니다. 지상운동의 조정 구간을 1차 모드 기간의 0.2~1.5배로 정의한다. 그러나 전단벽으로만 구성된 벽체형 구조의 경우, 고모드의 사이클은 제 1모드의 사이클보다 상당히 작기 때문에 제1모드의 0.2배 부분에 포함되지 않는다. 고차 모드가 조정 섹션에 포함되지 않으면 설계 응답 스펙트럼과 오류는 기본 운동 스펙트럼에서 증가할 수 있습니다. 모드의 질량 참여율은 모드의 질량 참여율이 90% 이상이며 모드의 질량 참여율이 1.5배 높은 모드주기로 정의되어 모드의 고진 효과를 고려한다. 그림에서 보이는 8가지의 스펙트럼과 설계 스펙트럼은 각 분석 모델의 지진파 배율 조정에 의해 표시됩니다. 본 연구에서는 3차원 분석을 통해 평면 분석을 실시하였으나, 평면분석을 위해 X방향 또는 Y방향의  지반운동을 사용해야 하며, 지반 운동의 방향을 고려하기 위해 7쌍을 구성하는 총 7X방향과 7Y방향의 지진파를 이용하여 총 14개의 지반운동으로 구조분석을 실시하였다.