목표스펙트럼에 근사한 평균응답스펙트럼을 갖는 지반운동집단의 효율적인 선정방법

Abstract

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. This paper proposes an efficient method for selecting ground motions with the mean response spectrum matching a target spectrum. Since former studies reported that the shape and amplitude of the response spectra can be treated independently for selecting ground motions, this study first selects ground motions such that the shape of their mean response spectrum matches that of the target spectrum, then scales the ground motions. To select the ground motions best matching the shape of the target response spectrum, the standard deviation of the difference between the target response spectrum and the mean response spectrum of the selected ground motions needs to be minimized. Unlike the existing procedure, the scaling factor can be computed without iteration. Based on the selection results of 7 ground motions from a library of 40 ground motions, the proposed method is verified as an accurate and efficient method.