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수치최적화를 이용한 인공지진 생성 KCI 등재

Numerical Optimization–Based Generation of Artificial Earthquakes for Seismic Analysis

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/445589
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

대부분의 원전 설비의 내진 해석에는 해석이 비교적 간편하고, 설계에 보수성을 적절히 반영할 수 있어 대부분 기기가 설치된 위치에서의 층응답스펙트럼 혹은 In-structure response spectrum을 이용한 응답스펙트럼 해석을 주로 이용하고 있다. 설비 공급자 는 설계 시방서에 층응답스펙트럼 선도의 형태로 입력 지진파 자료를 받게 되는데, 필요시 이를 바탕으로 인공 지진파을 만들어 해석 혹은 시험을 수행한다. 설계지반응답스펙트럼의 경우 RG 1.60에 주어지고 SRP 3.7.1의 요건에 따라 인공 지진파 시간 이력을 생성하 나, 층응답스펙트럼의 경우 명확은 기준이 없어 이를 따르고 있다. 층응답스펙트럼은 구조물의 동특성이 반영되기 때문에 지반응답스 펙트럼에 비해 형태가 복잡하여 기존의 P-CARES 등의 인공 지진파 생성 프로그램을 이용할 경우 SRP 3.7.1의 요건에 맞는 시간 이력 인공 지진파를 얻기 위해서는 상당한 노력이 필요하다. 본 연구에서는 수치 최적화를 이용하여 복잡한 형태의 층응답스펙트럼이 라도 SRP 3.7.1의 요건 내에서 그 형태를 따르는 인공 지진파 시간 이력을 효율적으로 생성할 수 있는 절차를 개발하였다.

For most seismic analyses of nuclear facilities, a response spectrum analysis using a floor response spectrum (FRS) or an in-structure response spectrum (ISRS) is typically employed because these spectra can be solved relatively quickly and are appropriately conservative compared with a time history analysis. Vendors are provided with input seismic information in the form of an FRS or ISRS curve, as specified in the design documentation. Component validation tests are then conducted using artificial time history (ATH) data generated from the curve. The criteria for generating an ATH for the design ground response spectrum (DGRS), as given in Regulatory Guide 1.60, are described in Standard Review Plan (SRP) 3.7.1. Generation of ATHs for the FRS or ISRS should also follow SRP 3.7.1, as explicit criteria do not exist. However, generating ATH from the FRS or ISRS requires significant effort when using existing ATH generation programs, e.g., P-Cares, because the FRS or ISRS reflects the dynamic interaction between a building and its structure and exhibits a more complex shape than the DGRS. Therefore, this study develops an advanced procedure to efficiently generate ATH from the FRS or ISRS, regardless of complexity, while complying with SRP 3.7.1 requirements, using numerical optimization.

목차
ABSTRACT
1. INTRODUCTION
2. FLOW DIAGRAM for GENERATING ATH
3. METHODOLOGY of ATH GENERATION
    3.1 Target response spectrum
    3.2 ATH synthesis
    3.3 Response spectrum calculation
    3.4 Iterative calculation of response spectrum
    3.5 Numerical Optimization
    3.6 Baseline Correction
4. EXAMPLE: APPLICATION to RG 1.60 DGRSHORIZONTAL RESPONSE SPECTRUM
5. CONCLUSION
ACKNOWLEDGMENT
REFERENCES
국문초록
저자
  • 곽진성(한국원자력연구원 선임연구원) | Kwak Jinsung (Senior Researcher, Korea Atomic Energy Research Institute, Daejeon, Korea)
  • 류용희(한국원자력연구원 책임연구원) | Ryu Yonghee (Principal Researcher, Korea Atomic Energy Research Institute, Daejeon, Korea) Corresponding author
  • 오진호(한국원자력연구원 책임연구원) | Oh Jinho (Principal Researcher, Korea Atomic Energy Research Institute, Daejeon, Korea)