내구성시간법

Endurance time method

내구성 시간(ET) 방법은 구조물의 내진 평가를 위한 동적 구조 해석 절차다. 이 절차에서는 하중 함수로 동적 팽창을 강화한다.[1] 내구성 시간 방법은 시간 이력 기반 동적 분석 절차다. 다른 등가 내진 강도 수준에서 구조 응답의 추정치는 단일 응답 이력 분석에서 구한다.[2] 이 방법은 다양한 구조 유형의 내진 평가와 다양한 지진 공학 영역에 적용된다.[3][4][5]

지구력 시간 방법의 개념

내구성 시간(ET) 방법은 동적 흥분강화를 부하 함수로 사용하는 동적 구조 해석 절차다. 관심 있는 전체 지진 강도 범위에서 구조 응답 및/또는 성능의 추정치는 각 응답 이력 분석에서 구한다. 지구력 시간 분석의 개념은 의학에서 적용되는 운동 테스트와 유사하다.[6] 이와 유사한 개념이 수파 아래의 해상 플랫폼 분석에서도 적용 분야로 확대되었다.[7]

개발이력

지구력 시간 방법의 기본 개념은 2004년에 발표되었다.[8] 선형 지진 분석에서의 적용은 2007년에 나타났다.[2] 이후 ET는 단일 자유도(SDOF)와 다자유도 시스템의 비선형 분석으로 확장되었다.[9] 이후 다중 구성요소 내진 분석 절차가 개발되었다.[10][11][12][13]

ET excusion 기능

ET 흥분 기능은 수치 최적화 방법을 사용하여 생성된다.[14][15] ET exposition 기능은 인터넷 웹사이트를 통해 공개적으로 이용할 수 있다.[1][16] ET 흥분 기능은 다음과 같이 5개 세대로 분류할 수 있다.

  1. 1세대 ETF(Et exitation functions)는 필터링되고 프로파일링된 백색 소음이다. 이것들은 ET의 개념을 입증하기 위해 사용되었으며, 실질적인 의미는 제한적이다.[8]
  2. 2세대 ETEF에는 응답 스펙트럼 매칭이 통합된다. 이러한 ETEF는 수치적으로 유의미한 분석 결과를 산출한다.[17]
  3. 3세대 ETEF는 비선형 범위에서 최적화된다. 이러한 ETEF는 향상된 분석 성능을 제공한다.
  4. 4세대 ETEF는 지속시간 일관성을 포함하도록 최적화되었다.[18]
  5. 5세대 ETEF는 손상 일관성을 포함하도록 최적화되었다.[19]
그림 1. 일반적인 내구성 시간 흥분 기능(ETA20f03 레코드)

지진공학 적용지역

내진 시간 방법은 다음과 같은 지진공학 분야에 적용되었다.

구조 유형 적용

ET 방법은 다음과 같은 구조 유형의 내진 평가에 적용되었다.

ET방식의 장점

내구성 시간 방법의 주요 장점은 다음과 같다.

  • ET는 내진 평가를 위한 구조물의 표준 응답 이력 분석을 수행하는 데 필요한 계산 수요를 유의하게 감소시키며, 특히 복수의 강도 수준에서 응답을 고려해야 할 경우 그러하다.[52]
  • ET는 광범위한 내진 평가 문제에 적용 가능하며 광범위한 구조 유형의 내진 분석에 대한 일반적인 접근방식을 제공한다.
  • 복합구조물의 현실적인 동적해석이 필요한 경우 ET방법은 합리적으로 단순하고 합리적이다.

ET 방법의 한계

내구성 시간 방법의 주요 제한 사항은 다음과 같다.

  • ET는 구조 반응을 예측하는 대략적인 방법이다.
  • 특정 상황에 적용할 수 있는 사용 가능한 ETEF의 생산은 복잡할 수 있다.
  • 이 절차는 아직 개발 중이며 특정 애플리케이션에 대한 충분한 배경 정보가 제공되지 않을 수 있다.

참조

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