1:5 축소 10층 내력벽식 R.C. 공동주택의 지진모의실험

이한선,황성준,이경보,강창범,이상호,오상훈 한국지진공학회 2011 한국지진공학회논문집 Vol.15 No.6

본 논문에서는 1:5 축소 10층 내력벽식 철근콘크리트(RC) 내력벽식 공동주택의 지진모의실험의 결과를 제시한다. 실험의 결과는 다음과 같다. (1) 본 실험 모델에서 재현주기 50년 지진에 대해서는 선형 탄성응답을 보이며, 우리나라의 설계지진에 대해서는 비선형 거동을 확인할 수 있다. (2) 재현주기 2400년의 최대지진에 대해 실험체의 강성 및 강도 저하가 현저하게 나타났다. (3) 횡 관성력에 대한 주 저항은 주로 엘리베이터 홀과 계단실 벽체로부터 유래되었다. (4) 실험체의 손상 및 파괴 모드는 벽과 슬래브의 휨 거동에 의해 지배되었다. 가진의 크기가 증가 할수록 현저한 강성의 저하와 고유주기의 증가가 발생하였다. This paper presents the results of shaking table tests on a 1:5 scale 10-story R.C. wall-type residential building model. The following conclusions are drawn based on the test results. (1) The model responded linear elastically under the excitations simulating an earthquake with a return period of 50 years, and showed a nonlinear response under the excitations simulating the design earthquake of Korea. (2) The model showed a significant strength drop under the maximum considered earthquake, with a return period of 2400 years. (3) The major portion of the resistance to lateral inertia forces came from the walls used for the elevator and stair case. (4) Finally, the damage and failure modes appear to be due to the flexural behavior of walls and slabs. A significant deterioration of stiffness and an elongation of the fundamental periods were observed under increased earthquake excitations.

Numerical Study on Propagation Characteristics of Tsunami Induced by Tokai, Tonankai and Nankai Massive Earthquakes

Kawasaki, Koji(카와사키 코지),Suzuki, Kazuki(스즈키 카즈키),Lee, Kwang-Ho(이광호),Kim, Do-Sam(김도삼) 한국해안해양공학회 2013 한국해안해양공학회 논문집 Vol.25 No.6

2011년 일본동북지방 대지진 이후, 규모 9.0의 토카이, 토난카이 및 난카이 대규모 지진이 일본 서부의 태평양 해안을 내습할 수 있다는 주장이 제기되고 있다. 본 연구에서는 태평양 해안과 일본의 주요 3대 만인 도쿄만과 이세만 그리고 오사카만에서 규모 9.0의 토카이, 토난카이 및 난카이 대규모 지진에 의해 발생하는 지진해일의 전파 특성을 수치적으로 검토하였다. 본 연구에서 수행된 수치해석결과 M9.0의 지진에 의해 발생하는 태평양 해안에서의 지진해일 높이는 M8.7의 지진에 비해 그 크기가 약 2배에 달하며 지진원으로부터 떨어진 일부 지역에서는 빠른 지진해일의 도달시간을 확인하였다. 또한, 페쇄된 만의 영향에 의해 오랜 시간 동안 만내에서 고수위가 지속됨을 알 수 있었다. After the 2011 Tohoku Earthquake, it has been pointed out that Tokai, Tonankai and Nankai massive earthquakes with a magnitude of 9.0 could strike the Pacific coasts in western Japan. This study aims at investigating numerically propagation characteristics of tsunami generated by a 9.0 magnitude Tokai, Tonankai and Nankai massive earthquakes on the Pacific coasts and three major bays in Japan, Tokyo Bay, Ise Bay and Osaka Bay. It was revealed from the numerical results that the tsunami heights on the Pacific coasts for M9.0 earthquake were about twice as much as those for M8.7 earthquake and the first tsunami arrival time was faster at some areas distant from the tsunami source. Moreover, high water level in the bays was recognized to continue for a long time because of the enclosed bays.

지진모의실험을 위한 10층 R.C. 공동주택의 1:5 축소모델 설계 및 시공

황성준,이경보,강창범,이한선,이상호,오상훈 한국지진공학회 2011 한국지진공학회논문집 Vol.15 No.6

본 연구의 목적은 지진모의실험을 위한 1:5 축소 10층 R.C. 공동주택 모델의 제작과정을 통하여, 실험체의 효율적인 설계 및 제작 과정을 개발하는 것이다. 실험체의 축소율은 가용한 진동대의 크기(5m{\times}5m)와 최대 허용무게(600kN)및 모델 철근(D3 볼트, {\phi}2 강선)의 경제성과 상용성을 고려하여 결정하였다. 모델 철근은 현장에 바로 설치하기 어렵기 때문에 철망을 제작한 후 현장에서 조립하였다. 벽체와 슬래브를 동시에 타설할 경우 거푸집의 탈형이 매우 어렵기 때문에, 벽체를 먼저 타설하고 양생 후 탈형한 뒤 슬래브 거푸집을 설치하였다. 벽체 거푸집은 반복 사용이 가능한 Slip form 형태로 한쪽은 합판, 다른 한쪽은 아크릴로 제작하여 타설시 밀실도를 확인할 수 있도록 하였다. 1:5 축소 10층 R.C. 공동주택모델을 제작하기 위해 총 제작 기간은 약 6개월이 소요되었으며, 전임 연구원 5명, 작업보조원 612명 일의 인원이 투입되었다. The purpose of this study was to develop an efficient process in the design and construction of a 1:5 scale 10-story R.C. apartment building model for an earthquake simulation test. The reduction ratio of the specimen was determined by the size (5m{\times}5m) and pay load (600kN) of the available shaking table and the availability of model reinforcements. For efficiency and quality control of the reinforcement work, prefabrication was used. Construction was conducted in two steps, the wall in one step, and another step for the slab, because it was impossible to remove the formwork of a wall if the walls and slabs in a story were constructed in one step. The slip form construction method was used repetitively for walls. The formwork of a wall was made with veneer and acryl plate on each side, so it was possible to check the quality of the concrete placing. To construct this model, it took roughly six months with five full-time research assistants, for a total of 602 man days of labor in construction.

4m{\times}4m 진동대를 이용한 구조모델의 동적실험

이한선,우성우,김병현 한국지진공학회 1997 한국지진공학회논문집 Vol.1 No.1

이 연구의 목적은 진동대를 사용한 지진모의 기술의 현상황을 살펴보고 그의 신뢰성을 검토하는 것이다. 1자유도 및 3자유도 알루미늄 전단구조 모델이 사용되었으며, 4m{\times}4m 6자유도 진동대가 1940 El centro 지진 가속도 기록(NS요소)를 재현하기 위해 수평 1방향으로 흔들어졌다. 진동대의 실제 가속도 이력과 목표 가속도 이력을 비교할 때, 전반적인 이력은 매우 흡사했으나 실제 진동의 저 주파수 영역은 목표치보다 후리에 변환 강도에서 낮은 값을 대체로 나타내고 있었다. 자유진동 및 백색파 실험은 고유주파수에 대해서는 거의 일치하는 값을 나타내고 있으나 감쇠계수에 대해서는 자유진동실험의 경우 1.4%, 백색파실험의 경우 14.8%를 나타내어 큰 차이를 보여주고 있다. 층 전단력 대 층간변위의 이력곡선으로부터 전제적으로 선형탄성거동을 나타내고 있으나 이 이력곡선의 모습이 층 강성을 한축으로 하는 타원형을 나타내어 점성감쇠의 영향을 암시하고 있다. The objective of this study is to review the current state of earthquake simulation tecniques using the shaking table and check the reliability. One degree-of-freedom(d.o.f) and three d.o.f aluminium shear models were used and 4m{\times}4m 6 d.o.f shaking table was excitated in one horizontal direction to simulate 1940 El centro earthquake accelerogram (NS component). When the actual acceleration history of shaking table is compared to the desired one, it can be found that the overall histories are very similar, but that the lower frequency range (0~2 Hz) of the actual excitation has generally lower amplitude than that of the desired in Fourier transform amplitude. Free vibration and white noise tests have shown almost the some values for natural frequencies, but shown quite different values for damping rations, that is, 1.37% in case of free vibration test vs 14.76 % in case of white noise test. The time histories of story shear driff show the globally linear elastic behaviors. But the elliptical shape of the histories with one of the axis being the stiffness of the story implies the effect of viscous damping

4m×4m진동대를 이용한 구조모델의 동적실험

이한선,우성우,김병현 한국지진공학회 1997 한국지진공학회논문집 Vol.1 No.1

이 연구의 목적은 진동대를 사용한 지진모의 기술의 현상황을 살펴보고 그의 신뢰성을 검토하는 것이다. 1자유도 및 3자유도 알루미늄 전단구조 모델이 사용되었으며, 4m{\times}4m 6자유도 진동대가 1940 El centro 지진 가속도 기록(NS요소)를 재현하기 위해 수평 1방향으로 흔들어졌다. 진동대의 실제 가속도 이력과 목표 가속도 이력을 비교할 때, 전반적인 이력은 매우 흡사했으나 실제 진동의 저 주파수 영역은 목표치보다 후리에 변환 강도에서 낮은 값을 대체로 나타내고 있었다. 자유진동 및 백색파 실험은 고유주파수에 대해서는 거의 일치하는 값을 나타내고 있으나 감쇠계수에 대해서는 자유진동실험의 경우 1.4%, 백색파실험의 경우 14.8%를 나타내어 큰 차이를 보여주고 있다. 층 전단력 대 층간변위의 이력곡선으로부터 전제적으로 선형탄성거동을 나타내고 있으나 이 이력곡선의 모습이 층 강성을 한축으로 하는 타원형을 나타내어 점성감쇠의 영향을 암시하고 있다. The objective of this study is to review the current state of earthquake simulation tecniques using the shaking table and check the reliability. One degree-of-freedom(d.o.f) and three d.o.f aluminium shear models were used and 4m{\times}4m 6 d.o.f shaking table was excitated in one horizontal direction to simulate 1940 El centro earthquake accelerogram (NS component). When the actual acceleration history of shaking table is compared to the desired one, it can be found that the overall histories are very similar, but that the lower frequency range (0~2 Hz) of the actual excitation has generally lower amplitude than that of the desired in Fourier transform amplitude. Free vibration and white noise tests have shown almost the some values for natural frequencies, but shown quite different values for damping rations, that is, 1.37% in case of free vibration test vs 14.76 % in case of white noise test. The time histories of story shear driff show the globally linear elastic behaviors. But the elliptical shape of the histories with one of the axis being the stiffness of the story implies the effect of viscous damping

쓰나미에 의한 유목의 생성과 퇴적패턴의 수치모의실험

강태운(Tae Un Kang),장창래(Chang-Lae Jang),이남주(Nam Joo Lee),이원호(Won Ho Lee) 응용생태공학회 2021 Ecology and resilient infrastructure Vol.8 No.4

본 연구는 유목의 생성 및 퇴적과 쓰나미 흐름을 수치모형을 활용하여 실험하였다. 이를 위해 2차원 수심적분흐름모형과 유목동역학모형을 사용하였다. 연구지역은 일본 센다이(Sendai)해안가로서 관측자료(Inagaki et al. 2012)를 이용하여 시뮬레이션 결과와 유목의 퇴적패턴을 비교검증하였다. 본 연구를 위해 흐름의 항력으로 인해 유목이 발생하는 단순화된 모형이 개발되었다. 또한 유목 발생량을 고려하기 위해 Google Earth를 활용하여 연구지역의 퇴적된 유목 수를 추정하였으며 그 결과, 해안숲의 30만 그루의 나무으로부터 13000개 이상의 유목이 발생하여 내륙으로 이송되는 수치모의를 수행하였다. 이 수치실험 결과는 Inagaki et al. (2012)의 관측데이터와 유사하였다. 또한, 유목의 발생과 퇴적 패턴의 재현성은 종방향 퇴적패턴에서 높은 상관성을 나타냈다. 추후에는 목재의 크기, 경계 조건, 격자 크기와 같은 유목 매개변수에 대한 민감도 분석을 구축하여 유목의 이동패턴을 분석할 필요가 있을 것으로 판단된다. 이러한 모델링은 물의 흐름과 유목에 따른 재해예측에 유용한 방법론이 될 것으로 기대된다. We studied driftwood behaviors including generation and deposition in a tsunami using a numerical simulation. We used an integrated two-dimensional numerical model, which included a driftwood dynamics model. The study area was Sendai, Japan. Observation data collected by Inagaki et al. (2012) were used to verify the simulation results by comparing them with driftwood deposition patterns. A simplified model was developed to consider the threshold of driftwood generation by the drag force of water flows. To consider the volume of driftwood generated, we estimated the total wood number in the study area using Google Earth. Therefore, we simulated more than 13,000 pieces of driftwood that were generated and transported inland from approximately 300,000 trees that were growing in the forest. The final distribution of the driftwood was similar to the observation data. The reproducibility of the generation and deposition patterns of driftwood showed good agreement in terms of longitudinal deposition pattern. In the future, a sensitivity analysis on driftwood parameters, such as the size of the wood, boundary conditions, and grid size, will be implemented to predict the travel patterns of driftwood. Such modeling will be a useful methodology for disaster prediction based on water flow and driftwood.

2층 철골 구조물에 설치된 수조의 지진모의실험

백은림(Baek, Eun-Rim) 대한건축학회 2022 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.42 No.2

사용후핵연료 저장조의 슬로싱 해석과 모형수조를 이용한 지진모의시험

이강희(Kang-Hee Lee),강흥석(Heung-Seok Kang),오동석(Dong-Seok Oh),윤경호(Kyung-Ho Yoon),권태순(Tae-Soon Kwon),방제건(Jae-Gun Bang),전태현(Tae-Hyun Chun),김수호(Soo-Ho Kim),박원만(Won-Man Park) 한국유체기계학회 2017 한국유체기계학회 학술대회 논문집 Vol.2017 No.12