Q)
우리나라 성능기반설계시 지진하중을 7개 세트를 사용해서 방향을 다르게 해서 결국 14개 조합을 해석해야 됩니다. 해외 강진지역은 10개정도 지진파 세트로 선정하는 데 해외에는 어떻게 적용하는지요?

A) 미국
7개 세트를 방향이 다르게는 수직을 빼서 14개 조합입니다.
11세트를 쓰는 이유는 성능기반 때문에 확률이 들어가기 때문입니다.
강진지역이라서가 아니라, 성능평가가 필요해서 11세트입니다.

참조) ASCE 7-16 Chapter NONLINEAR RESPONSE HISTORY ANALYSIS
C16.2.2 Ground Motion Selection

ASCE 7-16 이전 16장은 비선형 응답이력해석을 위해 최소 3개의 지반운동이 필요했다. 세 가지 지반운동이 사용된 경우, 절차에서는 지반운동에서 얻은 최대 결과를 사용하여 구조적 적합성을 평가해야 했다. 7개 이상의 운동이 사용된 경우 평가에 평균 결과를 사용할 수 있다. 평균 응답 또는 계측에 대한 계측의 변동성을 정확하게 특성화하기에 3가지 또는 7가지 운동 모두 충분하지 않다. 이 기준의 2016년 판에서는 최소 운동 수를 11개로 늘렸다. 이 더 많은 수의 운동에 대한 요구사항은 상세한 통계 분석에 기초하지 않고, (더 적은 운동의 사용으로 감소된) 계산적 노력과 (더 많은 운동의 사용을 통해) 더 신뢰할 수 있는 평균 구조 응답 추정치 사이의 균형을 맞추기 위해 공학적으로 선택되었다. 이 더 많은 수의 운동을 사용하는 장점은 11개 운동 중 하나 이상에 대해 허용할 수 없는 응답이 발견되면 구조가 위험 범주 I 및 II 구조에 대한 10% 목표 붕괴 신뢰성을 충족하지 못할 가능성이 크다는 것이다. 이 장점은 C16.4절에서 논의된 허용 기준 개발에 고려되었다.

Before this edition of ASCE 7, Chapter 16 required a minimum of three ground motions for nonlinear response history analysis. If three ground motions were used, the procedures required evaluation of structural adequacy using the maximum results obtained from any of the ground motions. If seven or more motions were used, mean results could be used for evaluation. Neither three nor seven motions are sufficient to accurately characterize either mean response or the record-to-record variability in response. In the 2016 edition of the standard, the minimum number of motions was increased to 11. The requirement for this larger number of motions was not based on detailed statistical analyses, but rather was judgmentally selected to balance the competing objectives of more reliable estimates of mean structural responses (through use of more motions) against computational effort (reduced by using fewer motions). An advantage of using this larger number of motions is that if unacceptable response is found for more than one of the 11 motions, this does indicate a significant probability that the structure will fail to meet the 10% target collapse reliability for Risk Category I and II structures of Section 1.3.1.3. This advantage is considered in the development of acceptance criteria discussed in Section C16.4.


A) 일본
지진동 기준으로 레벨1, 레벨2-1(직하형), 레벨2-2(해구형)로 나뉘어져 어느 기준으로 평가할지 우선 정합니다.
레벨 기준과 그에 따른 지진을 산정합니다.
레벨 2-2의 경우 같은 지진이더라도 위치별로 지진동은 다릅니다.
지진동은 전국 격자로 나눠져(1km격자) 내각부에서 제공하므로 각 위치에 따른 지진동으로 평가하게 됩니다. 여러 지진이 예상되는 지역은 각 지진별로 평가도 합니다. 하지만 여러 지진동을 평가하여야 할 경우 예전에는 최대가속도가 가장 큰 지진동으로 평가한 경우도 있었지만 요즘은 보통 PSI(Power Spectrum Intensity)를 비교하여 그 값이 큰 지진동만으로 평가합니다.
결론적으로 일본은 지진 시뮬레이션에 의해 각 지역별, 위치별로 지진동을 제공하므로 그 지진동만을 이용합니다.
레벨2-1 같은 경우는 내륙 단층에 지진으로 거의 관측데이터를 이용하는데 격자단위는 아니지만 이것도 지역별로 제공됩니다.
도로나 교량 같은 경우는 도로교시방서에서 상정된 기준 지진동이 있어 레벨 기준과 지반종별에 따라 그에 맞는 지진동을 가져다가 평가하는 경우도 있습니다.