The damage to structures during an earthquake can be varied depending on the frequency characteristics of seismic waves and the geological properties of the ground. Therefore, considering such attributes in the design ground motions is crucial. The Korean seismic design standard (KDS 17 10 00) provides design response spectra for various ground classifications. If required for time-domain analysis, ground motion time series can be either selected and adjusted from motions recorded at rock sites in intraplate regions or artificially synthesized. Ground motion time series at soil sites should be obtained from site response analysis. However, in practice, selecting suitable ground motion records is challenging due to the overall lack of large earthquakes in intraplate regions, and artificially synthesized time series often leads to unrealistic responses of structures. As an alternative approach, this study provides a case study of generating ground motion time series based on the hybrid broadband ground motion simulation of selected scenario earthquakes at sites in the Nakdonggang delta region. This research is significant as it provides a novel method for generating ground motion time series that can be used in seismic design and response analysis. For large-magnitude earthquake scenarios close to the epicenter, the simulated response spectra surpassed the 1000-year design response spectra in some specific frequency ranges. Subsequently, the acceleration time series at each location were used as input motions to perform nonlinear 1D site response analysis through the PySeismoSoil Package to account for the site response characteristics at each location. The results of the study revealed a tendency to amplify ground motion in the mid to long-period range in most places within the study area. Additionally, significant amplification in the short-period range was observed in some locations characterized by a thin soil layer and relatively high shear wave velocity soil near the upper bedrock.

Structures of high-rise buildings are less prone to earthquake damage. This is because the response acceleration of high-rise buildings appears to be small by generally occurring short-period ground motions. However, due to the increased construction volume of high-rise buildings and concerns about large earthquakes, long-period ground motions have begun to be recognized as a risk factor for high-rise buildings. Ground motion observed on each floor of the building is affected by the eigenmode of the building because the ground motion input to the building is amplified in the frequency range corresponding to the building's natural frequency. In addition, long-period components of ground motion are more easily transmitted to the floor or attached components of the building than short-period components. As such, high-rise buildings and non-structural components pose concerns about long-period ground motion. However, the criteria (ASCE 7-22) underestimate the acceleration response of buildings and non-structural components caused by long-period ground motion. Therefore, the characteristics of buildings’ acceleration response amplification ratio and non-structural components were reviewed in this study through shake table tests considering long-period ground motions.

The design response spectrum presented in the seismic design standard reflects the characteristics of the tectonic environment at a site. However, since the design response spectrum does not represent the ground motion with a specific earthquake magnitude or distance, input ground motions for response history analysis need to be selected reasonably. It is appropriate to use observed ground motions recorded in Korea for the seismic design. However, recently recorded ground motions in the Gyeongju (2016) or Pohang (2017) earthquakes are not compatible with the design response spectrum. Therefore, it is necessary to convert the recorded ground motion in Korea to a model similar to the design response spectrum. In this study, several approaches to adjust the spectral acceleration level at each period range were tested. These are the intrinsic and scattering attenuation considering the earthquake environment, magnitude, distance change by the green function method, and a rupture propagation direction's directivity effect. Using these variables, the amplification ratio for the representative natural period was regressed. Finally, the optimum condition compatible with the design response spectrum was suggested, and the validation was performed by converting the recorded ground motion.

Current seismic design provisions such as ASCE 7-10 provide criteria for selecting ground motions for conducting response history analysis. This study is the sequel of a companion paper (I – Ground Motion Selection) for assessment of the ASCE 7-10 criteria. To assess of the ASCE 7-10 criteria, nonlinear response history analyses of twelve single degree of freedom (SDF) systems and one multi-degree of freedom (MDF) system are conducted in this study. The results show that the target seismic demands for SDF can be predicted using the mean seismic demands over seven and ten ground motions selected according to the proposed method within an error of 30% and 20%, respectively

The purpose of this study is to investigate the response of the soil mesofauna and ground-dwelling arthropods to vegetation structure and composition in a mountain pasture. The pasture mainly comprised five types of plant communities; Agrostis alba - Phleum pratense community, Poa pratensis community, Festuca ovina community, Rumex acetosella community, and the shrub assemblage comprised Spiraea miyabei-Spiraea salicifolia community. Soil chemical properties including the pH, EC and nutrient levels were influenced by plant communities. Plant-specific responses were observed for bacteria-feeding and plant-feeding soil nematodes. Collembola and Oribatida having the same feeding habit were influenced differently by plants. nMDS showed that the community of ground-dwelling arthropods were separated by vegetation types. Species numbers of arthropods were different among different plant communities. Our results indicate that vegetation structure and composition can influence both abundance of diversity of terrestrial fauna.

It is important to select proper ground motions for obtaining accurate results from response history analyses. The purpose of this study is to propose an accurate and efficient method that does not require excessive computation for selecting and scaling ground motions to match target response spectrum mean and variance. The proposed method is conceptually simple and straightforward, and it does not use a simulation algorithm that requires a sophisticated subroutine program. In this method, the desired number of ground motions are sequentially scaled and selected from a ground motion library. The proposed method gives the best selection results using Sum of Square Error and has the smallest value(=0.14). Also, The accuracy and consistency of the proposed method are verified by comparing the selection results of the proposed method with those of existing methods.

이 연구에서는 3축 방향 지반운동이 작용하는 지반-구조물 상호작용계의 비선형 지진응답 해석을 수행한다. 비선형 거동 이 예상되는 구조물과 지반의 근역은 비선형 유한요소에 의해 모형을 구성한다. 기하학적 형상과 재료 성질이 균일하고 선 형 거동을 가정하는 원역지반은 무한 영역으로의 에너지 방사를 정확히 고려할 수 있는 3차원 perfectly matched discrete layer에 의해 수치 모형을 구성한다. 이와 같은 지반-구조물 상호작용계의 수치모형을 사용하여 3축 방향 지반운동이 작용 하는 비선형 지진-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 수행한다. 3축 방향 지반운동이 작용하는 경우에는 입력 지반운동의 특성에 따라 시스템의 응답이 우세하게 발현되는 방향이 존재하고 그 수준 또한 정밀한 지진응답해석을 통해 산정하여야 한 다. 이 연구의 해석기법은 구조물과 지반의 재료 비선형 거동, 기초와 지반 경계면에서의 경계 비선형 거동 등 다양한 비선 형 지반-구조물 상호작용 해석에 확장 적용할 수 있을 것이다.

이 연구에서는 3축 방향 지반운동이 작용하는 지반-구조물 상호작용계의 비선형 지진응답 해석을 수행한다. 비선형 거동이 예상되는 구조물과 지반의 근역은 비선형 유한요소에 의해 모형을 구성한다. 기하학적 형상과 재료 성질이 균일하고 선형 거동을 가정하는 원역지반은 무한 영역으로의 에너지 방사를 정확히 고려할 수 있는 3차원 perfectly matched discrete layer에 의해 수치 모형을 구성한다. 이와 같은 지반-구조물 상호작용계의 수치모형을 사용하여 3축 방향 지반운동이 작용하는 비선형 지진-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 수행한다. 3축 방향 지반운동이 작용하는 경우에는 입력 지반운동의 특성에 따라 시스템의 응답이 우세하게 발현되는 방향이 존재하고 그 수준 또한 정밀한 지진응답해석을 통해 산정하여야 한다. 이 연구의 해석기법은 구조물과 지반의 재료 비선형 거동, 기초와 지반 경계면에서의 경계 비선형 거동 등 다양한 비선형 지반-구조물 상호작용 해석에 확장 적용할 수 있을 것이다.

최근 서식처 파편화에 의한 생물다양성 감소를 막고 서식처간 연결성을 증진시키기 위해 건설되는 생태통로의 수가 증가하고 있지만, 생태통로 내부의 식재 및 식생 유지·관리에 대한 구체적인 가이드라인과 내부 식생 구조 차이에 따른 생물 이동 영향에 대한 정보는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지표성 딱정벌레류를 이용하여 동일한 농업-산림 경관에서 육교형 생태통로 상부 식생이 나지 및 초본으로 이루어진 생태통로(나지/초본형)와 관목림이 우거진 생태통로(관목형)에 대한 비교 연구를 수행하였다. 이를 위해 2015년 4월 하순부터 9월 초순까지 생태통로 및 인접한 산림을 따라 함정트랩을 설치하여 33종 4,207개체의 지표성 딱정벌레류를 채집하였다. 지표성 딱정벌레류의 우점종과 지점별 개체수 및 종수는 생태통로 내부의 식생이 복잡한 관목형이 나지/초본형에 비해 더 높은 경향이었으며, 종 구성은 나지/초본형 생태통로의 종 구성은 인근 산림 지역 및 관목형 생태통로에 비해 다른 특징을 보였다. 이와 유사하게 생태통로 내부의 식생 관리 여부는 토양습도와 교목층 울폐도에 영향을 주었고, pH, 초본층 피도 및 교목층 울폐도는 함정트랩이 설치된 위치에 따라서도 유의미한 차이를 보였다. 결론적으로 생태통로 내부의 식생이 복잡해지 면 산림에 서식하는 지표성 딱정벌레류의 산림 패치간 이동 역시 증가할 것으로 판단된다. 따라서 생태통로의 생태적 기능을 향상시키기 위해서는 통로 가장자리에는 관목 또는 교목을 식재하여 은신처 및 이동통로로 제공하고, 중앙부에 는 대형 포유동물이 이동하기 용이한 나지 형태의 통로를 제공하는 형태로 개선될 필요가 있을 것이다.

This study is the sequel of a companion paper (I. Algorithm) for assessment of the seismic performance evaluation of structure using ground motions selected by the proposed algorithm. To evaluate the effect of the correlation structures of selected ground motions on the seismic responses of a structure, three sets of ground motions are selected with and without consideration of the correlation structure. Nonlinear response history analyses of a 20-story reinforced concrete frame are conducted using the three sets of ground motions. This study shows that the seismic responses of the frames vary according to ground motion selection and correlation structures.

It is important to select an accurate set of ground motions when conducting linear and nonlinear response history analyses of structures. This study proposes a method for selecting ground motions from a ground motion library with response spectra that match the target response spectrum mean, variance and correlation structures. This study also has addressed the determination of an appropriate value for the weight factor of a correlation structure. The proposed method is conceptually simple and straightforward, and does not involve a simulation algorithm. In this method, a desired number of ground motions are sequentially selected from first to last. The proposed method can be also used for selecting ground motions with response spectra that match the conditional spectrum. The accuracy and efficiency of the proposed procedure are verified with numerical examples.

Ground arthropods are abundant in urban ecosystem, but our understanding on their ecological traits is little. The aim of this study is to clarify the effect of urbanization on ground arthropod communities. Ground arthropods were monitored once a week from April to December 2005 in 6 sites: Yamato River riverbank (Site 1), Daisen Park (Site 2), Oizumi forest area (Site 3), Osaka Prefecture University campus (Site 4), Paddy field (Site 5), and Satoyama (Site 6). A total of 221,000 individuals of ground arthropods belonging to 19 orders were collected in 6 sites. Isopoda including Porcellionidae and Armadillidiidae was the 1st dominant and 195161 individuals were collected, representing 88.3% of the total. Mean density of ground arthropods in Site 1- 4, urbanized areas, was much higher than in paddy field and Satoyama. Pattern of ground arthropod community in riverbank did not differ with those of urban park, urban forest area, and campus. Our finding showed that ground arthropods in urban area tend to increase biomass and specific groups in area disturbed and urbanized by human activities.

In this paper, the stochastic 1D site response analysis method using Monte Carlo simulation and considering thespatial variation of shear wave velocity profile isproposed. To consider thespatial variation of shear wave velocity profile for 1D site response analysis, the proposed method generates random shear wave velocity profiles representing the target site, and Monte Carlo simulation is used to calculate theprobability distribution of the site response analysis results such as thepeak ground acceleration. Through the field application, The applicability of the proposed method is verified through field application.

Structures in a nuclear power system are designed to be elastic even under an earthquake excitation. However a structural component such as an isolator shows inelastic behavior inherently. For the seismic assessment of nonlinear structures, response history analysis should be performed. In this study, the response of base isolation system was analyzed by response history analysis for the seismic performance assessment. Firstly, several seismic assessment criteria for a nuclear power plant structure were reviewed for the nonlinear response history analysis. Based on these criteria, the spectrum matched ground motion generation method modifying a seed earthquake ground motion time history was adjusted. Using these spectrum matched accelerograms, the distribution of displacement responses of the simplified base isolation system was evaluated. The resulting seismic responses excited by the modified ground motion time histories and the synthesized time history generated by stochastic approach were compared. And the response analysis of the base isolation system considering the different intensities in each orthogonal direction was performed.

Spatial structures have the different dynamic characteristics from general rahmen structures. Therefore, it is necessary to accurately analyze dynamic characteristics and seismic response of spatial structure for seismic design of spatial structure. An arch structure is used as an example structure because it has primary characteristics of spatial structures. Multiple support excitation may be subjected to supports of a spatial structure because ground condition of spatial structures is different. In this study, the response analysis of the arch structure under multiple support excitation and simple support excitation is studied. By means of the pseudo excitation method, the seismic response is analyzed for long span spatial structure. It shows that the structural response is divided into two parts, ground displacement and structural dynamic response due to ground motion excitation. It is known that the seismic response of spatial structure under multiple support excitation and simple support excitation are the different in some case. Therefore, it has to be necessary to analyze the seismic response of spatial structure under multiple support excitation because the spatial structure supports may be different.

본 연구에서는 지반운동 라이브러리에서 목표스펙트럼에 근사한 평균응답스펙트럼을 갖는 한 개 혹은 다수의 지반운동을 선정하는 효율적인 방법을 제안하고자 한다. 지반운동 선정 시 목표스펙트럼의 형상과 크기를 맞추어야 하는데 이 두 가지를 독립적으로 고려할 수 있다는 기존 연구결과에 따라 본 연구에서도 형상이 가장 유사한 지반운동을 찾고 크기를 맞추기 위하여 배율조정계수를 사용한다. 형상을 맞추기 위해 각 주기에서 목표스펙트럼과 지반운동 평균응답스펙트럼의 차이 값의 표준편차가 최소가 되도록 하여 선정하는 방법을 제안하였다. 형상이 결정된 후 그 크기를 맞추기 위해 본 연구에서 제안한 배율조정계수를 찾는 방법은 기존 연구와 달리 한번에 찾을 수 있도록 제안하였다. 40개의 지반운동 라이브러리로부터 제안한 방법을 이용하여 목표스펙트럼에 근사한 평균스펙트럼을 갖는 7개의 지반운동기록을 선정한 결과, 그 정확성과 계산소요시간에 있어 모두 만족할만한 결과를 보였다.

본 연구에서는 중저준위 방사성 폐기물 처분장의 지진위험도 평가를 위한 평가용 입력지반운동을 도출하였다. 방사성 폐기물 처분장 부지를 대상으로 한 지진재해도 평가를 수행하여 재해도 곡선을 도출하였으며 도출된 재해도 곡선을 바탕으로 등재해도 스펙트럼을 산정하였다. 등재해도 스펙트럼에 부합하는 30개의 인공지진파를 생성하여 해당 부지의 지반을 대상으로 한 부지응답해석을 수행하였다. 대상부지에 대한 부지응답해석을 통하여 지표면과 처분동굴의 상단과 하단부에서의 입력지진운동을 구하였고 각각의 평균값을 구하여 방사성 폐기물 처분장의 리스크 평가를 위한 평가용 응답스펙트럼을 제시하였다.

구조물의 응답에 대한 잔류변위의 영향을 평가하기 위하여, 초기 잔류변형이 있는 상태에서 작용하는 설계지진에 대한 좌굴방지 가새골조(BRBF)와 특수 모멘트골조(SMRF)의 응답을 평가하였다. 초기 잔류변형은 구조물에 두 가지 방법으로 적용하였다. 첫 번째 방법은 첫 지진에 대하여 구조물이 정지 상태에 도달한 이후 같은 크기의 지진을 적용하는 것이다. 두 번째 방법은 소요 잔류층간 변형이 발생할 때까지 일방향으로 가력한 다음 지진하중을 적용하였다. 해석결과에 따르면 초기 잔류층간변위는 BRBF와 SMRF의 응답에 큰 영향을 주었다. SMRF 시스템보다 BRBF의 응답이 초기 잔류변형에 크게 의존하였다. 그러므로 지진발생 이후 보수비용을 최소화하기 위하여 잔류층간변위를 줄이는 것이 필요하다.

대부분의 대공간구조물은 극장, 스타디움, 체육관 등 공공성을 가지게 되어 내진안전성에 있어서 중요성이 많이 인식되고 있다. 그러나 구조형식 및 형상에 관하여 다양성을 가지고 있는 대공간구조물이 동적하중인 지진하중을 받을 때 나타나는 구조물의 거동은 파악하기 힘들다. 본 논문에서는 대공간구조의 주 구조요소인 아치구조물에 대하여 고유진동모드를 검토하였고 모의지진파를 입력하여 지진거동특성을 분석한 결과로서 아치구조물은 설계가속도스펙트럼의 크기보다 장주기 성분에 더 많은 영향을 받는다는 것을 파악하였다.

건축물의 지진응답해석에서 입력지진동은 구조물의 비선형 응답에 중요한 영향을 미치는 요소이다. 지진동의 특성은 표층지반의 성질과 국부적인 지반 조건에 따른 여러 가지 인자에 의해 그 특성이 결정되기 때문에 구조물의 지진응답해석에서 일반성을 갖는 입력지진동을 선정하는 것은 매우 어려운 문제이다. 본 논문은 내진설계용 스펙트럼에 적합한 인공지진동파형을 작성한 후, 작성된 인공지진동에 의한 철근콘크리트 다층 골조구조물의 탄소성 응답특성을 분석한 것이다. 여기서 작성된 인공지진동파형은 과거 비교적 큰 규모의 지진에서 얻어진 기록지진동과 동일한 위상각을 가지며, 감쇠정수 h=5%일 때의 내진설계용 스펙트럼과 거의 일치하도록 작성하였다. 입력지진동의 탄성 가속도 응답스펙트럼이 동일한반면, 각 입력지진동띄 위상특성이 다른 인공지진동을 입력하여 다자유도 골조 구조물의 지진응답을 분석하여 건축물의 내진설계용 지진동으로서 타당성을 확인하는 것이 목적이다. 본 논문에서 작성된 인공지진동은 기록지진동에 비해 지진응답치가 안정된 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 그러므로 다층 골조구조물의 비선형 지진응답해석용 입력지진동으로 타당성이 높다고 사료되며, 비선형 지진응답해석용 입력지진동의 강도를 탄성 가속도 응답스펙트럼으로 규준화 하는 것이 합리적이라고 사료된다.