최대지반가속도, 유효최대가속도

START 서브노트 문제:

최대지반가속도(PGA)와 유효최대가속도(EPA)

정답:

최대지반가속도(PGA)

최대 지반 가속도(Peak ground acceleration, PGA)는 지진 발생 시 진동으로 지반이 움직인 최대 가속도를 의미한다. 계측된 지진기록에서의 최대값 구조물과 상관없다.

유효최대가속도(EPA)

0.1~0.5초 구간의 PGA의 값을 평균하고, 여기에 2.5(지반의 증폭효과 제거)를 나눈 값. Z(지진구역계수) = EPA / g EPA는 가공된 가속도 값으로, 다양한 정의와 해석이 있다.

1. 가속도 응답스펙트럼상에서 일반적으로 가장 큰 크기가 큰 영역인 0.1~0.5초 주기구간에서 일반적인 구조물의 주기에 대응하는 지반가속도를 나타내기 위해 EPA 도입
2. 구조물의 응답 및 지진에 의한 구조물의 손상가능성과 가장 밀접하게 관련된 가속도 값

• PGA에 의해 정확하게 반영될 수 없는 지진에 의한 실제 구조물의 손상 가능성을 나타내기 위한 의도로 제안, 따라서 EPA에 대한 정의는 지진의 크기뿐만 아니라, 지진의 진동수 성분과 대상 구조물의 특성을 함께 반영하여야 한다.
• 최대지반가속도(Peak ground acceleration, PGA)에 의해 정확히 반영될 수 없는 지진에 의한 실제 구조물의 손상가능성을 나타내고자 유효최대지반가속도 개념을 도입

이해

평균재현주기가 500년인 지진의 유효최대가속도 / g = Z Z (지진구역계수) × I (위험도계수) = S (유효지반가속도) S : 재현주기 2400년을 기준으로 정의되는 유효지반가속도(EPA)

평균재현주기가 500년인 지진이 왔을 때 최대가속도(PGA)와 유효최대가속도(EPA)가 존재 지진이 왔을 때 구조물의 가속도응답스펙트럼을 살펴보면 주기가 0인 지점은 지반의 최대가속도를 나타내며 PGA가 되며 유효최대가속도는 일반적으로 지진의 영향이 큰 주기인 0.1~0.5초 주기의 구조물의 응답가속도를 2.5(지반의 증폭효과)로 나눈 값이다. 이 유효최대가속도의 값을 g로 나눈 값을 지진구역계수로 사용

• 결국은 유효최대가속도에 위험도계수를 곱하고 2.5를 곱하면 0.1~0.5초 주기의 구조물의 최대가속도를 알 수 있다.
• 지반의 최대가속도와 구조물의 최대가속도는 2.5배보다 크거나 작을 수 있다.

고찰

같은 최대지반가속도를 가진 지진이라도 구조물에 대한 피해가 같지 않다. 이를 고려하기 이하여 유효지반가속도의 개념을 도입하였으며 0.1~0.5초 주기의 구조물의 응답을 크게 증폭시키는 지진의 유효지반가속도가 더 클 것이다.

PGA와 EPA가 다른 이유

구조물이 진동하기 때문 건물 진동이 지반에 의한 진동에 의해 증폭과 감쇠가 일어난다.

END