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최근 우리나라에서 지진이 발생하여 대도시의 초고층 건물의 내진연구가 증가하고 있다. 하지만 대부분의 초고층 건물의 내진연구 및 해석은 지반을 간접적으로 고려하고 있다. 또한 지진파 탁월주기의 영향이 거의 고려되고 있지 않는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진파 탁월주기가 초고층 건물 동적거동에 미치는 영향이 지반을 고려하는 연속체 모델을 적용하여 분석되었다. 이를 위해 유한요소기반의 수치해석 프로그램인 MIDAS GTS NX를 사용하여 선형시간이력해석을 적용한 2D 동적해석을 수행하였다. 또한 동적거동 분석을 위해 수평변위, 층간변위비, 휨응력 및 건물 취약부를 이용하였다. 연구 결과, 전반적으로 초고층 건물은 지진파 탁월주기가 길어질수록 더 큰 동적반응이 발생하였다. 또한 지진파 탁월주기가 다른 파라미터인 지반조건, 지진파 크기보다 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.
Recently in Korea, researches on seismic analyses for high-rise buildings in a large city have been increasing because earthquakes have occurred. However, the ground conditions are not included in most of seismic researches and analyses on a high-rise building. Also the influence of the predominant period of a seismic wave is not considered in reality. Therefore, in this study, the influence of the predominant period of a seismic wave on the dynamic behavior of high-rise buildings was analyzed based on the complete system model which can consider the grounds. For this purpose, 2D dynamic analyses based on a linear time history analysis were performed using MIDAS GTS NX, a finite-element based program. Dynamic behavior was analyzed in terms of horizontal displacements, drift ratios, bending stresses, and building weak zones. As a result, in overall, the dynamic response of a high-rise building become bigger as the predominant period of a seismic wave become longer. It was also found that the predominant period had a greater influence than other parameters, ground conditions and peak ground acceleration.
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High-rise building, Predominant period, Dynamic behavior, SSI
