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상시미동에 의한 구조물과 인접지반의 고유주파수와 진폭 측정

ystcha 2011. 11. 11. 11:10

상시미동에 의한 구조물과 인접지반의 고유주파수와 진폭 측정

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이태리의 3개의 유명한 탑과 현대식빌딩 고유주파수 측정  예

Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 100, No. 5A, pp. 2080–.2094, October 2010,


1. 기울어진 피사탑  2. 베니스의  San Marco bell tower  3. Asinelli tower in Bologna  4. 16층 현대식 콘크리트 건물에 대하여  상시미동측정에 의한 고유주파수 측정

 

왼쪽 이태리 지도, 중앙 상 Pisa의 탑, 중앙 하 베니스의 San Marco 종탑, 오른쪽 상  Asinelli tower

 

 

4개 구조물의 각 높이별 상시미동에 의한 수평 흔들린 수평 진동속

 

4개 건물과의 떨어진 거리별 지반의 주파수-수평/수직 진폭비(H/V) (구조물 진동 영향거리)

 

Case I :  Pisa의 사탑 

건축년도 1173   높이 57 m  하부 최대폭 15 m 석재 무게 14,600 ton.

31 March 2009년 3월 31일 바람이 10m/sec일 때 관광객의 출입이 금지 되었을 때 측정, 각 9개의 높이별 측정과 인접지반에서 20회 측정

 

피사 탑 주변의 점토 지반  (a) 표면파 분산속도  (b) H/V curve  (c) H/V curve와 표면파 분산속도 결합해석 clays, 평균 전단파속도 150 m/s

 

 

피사의 탑   1 층에 대한 각 층의 수평성분비 rocking

2개로 그래프 분리  (우) 낮은 주파수 높은 수평성분 비 (우) 높은 주파수 낮은 수평성분 비

 

피사건물과 떨어진 거리별 지반의 주파수-진폭(좌) 거리-진폭(우)

피사탑의 영향거리  14 m이내

 

 

Case II: Bologna Asinelli Tower 구조물

Asinelli tower in Bologna 건축년도  1109- 1119,  높이 97.2 m,  하부최대 12 m


2009년 2월 13일 바람부는 날 측정. 구조물 높이마다 8지점, 지반에서 10지점측정

 

Asinelli tower 인접지반의  표면파 (a) 와 H/V (b) 결합해석 전단파 속도 (c) silts, 평균VS 200 m/s

 

 

Asinelli tower 1층에 대한 각층의 수평성분 비  rocking

2개로 그래프 분리  (우) 낮은 주파수 높은 수평성분 비 (우) 높은 주파수 낮은 수평성분 비

 

 

the Asinelli tower. 건물에서 거리별 지반에 대한 주파수에 대한 속도(좌)와 거리별 속도(우)

 

 

Case III: 베니스의  San Marco Bell Tower


베니스의 산마르코 광장의 종탑 The bell tower in San Marco’s square (Venice)은 1902년 전 건물의 붕괴 후 다시 지었다. 높이 98.6 m  정사각형 폭 12 m (aspect ratio: 0.12). 규격은 Asinelli tower와 동일하나 구조물이 단단하고 더 크다. 측정은 2009년 2월 10일 바다 물이 최대 수위이고 남쪽에서 강한 바람이 불때 일 때 건물에 7지점 지반에 7지점. 

San Marco Bell Tower. 표면파 분산속도와 H/V 곡선 결합해석 연약지반 VS 100m/s 지반의 고유 주파수 5 Hz, 7m에 모래층


 

the San Marco Bell Tower.  첫 번째 층에 대한 각층의 H/V rocking,  nonlinear modal shapes NSi/NS0 and EWi/EW0

2개로 그래프 분리  (우) 낮은 주파수 높은 수평성분 비 (우) 높은 주파수 낮은 수평성분 비

 

 

the San Marco Bell Tower.

건물과의 거리별 지반의 주파수- 진폭(좌)와 거리별 주변지반 감쇄 (우)

 

 

주거건물 지반의 표면파분산속도와 H/V곡선 결합해석

 

 

the residential building.  첫 번째 층에 대한 각층의 수평진동비

2개로 그래프 분리  (우) 낮은 주파수 높은 수평성 비 (우) 높은 주파수 낮은 수평성분 비

 

 

주거건물 건물과의 거리별 주파수에 대한 속도(좌)와 거리별 속도(우)

 

 

(좌) 지반의 H/V와 수평/수직비  (우) 인접건물의 영향에 의한 지반의 H/V