시간영역 인공지진파 생성

Abstract

국내에서 내진설계의 중요성이 점차적으로 부각되고 있으며 이에 따라 설계 시 동적 지진해석의 수행빈도가 높아지고 있다. 동적 지진해석을 수행하기 위한 가장 중요한 입력변수 중 한가지는 입력지진파이다. 그러나 현재 국내에서는 지진학적 검토 없이 미국, 일본 등에서 계측된 강진 기록을 입력지진파로 사용하거나 주파수영역에서 생성된 인공지진파를 사용하고 있다. 국외 계측 지진기록은 지진 규모에 따라 변화하는 지속시간과 에너지를 고려할 수 없어서 국내 지진환경에는 적합하지 않으며, 주파수 영역에서 생성되는 설계응답스펙트럼에 맞춤형 인공지진파는 실제 지진기록과 주파수 특성이 상이한 문제가 있다. 본 연구에서는 이와 같은 입력지진파의 문제점을 극복하기 위하여 시간영역에서 수행되는 응답스펙트럼 맞춤형 인공지진파 알고리즘을 적용하여 입력 지진파를 생성하였다. 생성된 지진파는 계측 지진기록의 고유한 성질인 Non-stationary 특성을 보존하며 동시에 설계 응답스펙트럼과 거의 완벽한 일치성을 보이는 것으로 나타났다. The importance of seismic design is greatly emphasized recently in Korea, resulting in an increase in the number of dynamic analysis being performed. One of the most important input parameters for the dynamic seismic analysis is input ground motion. However, it is common practice to use recorded motions from U.S. or Japan without considering the seismic environment of Korea or synthetic motions generated in the frequency domain. The recorded motions are not suitable for the seismic environment of Korea since the variation in the duration and energy with the earthquake magnitude cannot be considered. The artificial motions generated in frequency domain used to generated design response spectrum compatible ground motion has the problem of generating motions that have different frequency characteristics compared to real recordings. In this study, an algorithm that generates target response spectrum compatible ground motions in time domain is used to generate a suite of input ground motions. The generated motions are shown to preserve the non-stationary characteristics of the real ground motion and at the same, almost perfectly match the design response spectrum.