Newmark 등(1973)은 주기가 짧은 단주기 영역에서는 다음 그림과 같이 구조물이 탄성이라는 조건에서 해석된 결과와 항복강도를 줄여서 소성영역까지 수행된 해석결과에는 구조물에 입력된 에너지가 유사하다는 동일 에너지 개념(equal energy principle, 에너지 일정의 법칙)을 제안하였다. 여기서, 동일 에너지 개념이란, 물리법칙에는 말하는 절대적인 자연법칙을 말하는 것이 아니라, 구조물의 고유주기가 0.5초 전후의 단주기 구조물을 대상으로 항복강도를 낮추어 가면서 수많은 지진파에 대하여 비선형해석을 수행하였더니, 항복강도가 낮으면 낮을수록 변위가 크게 된다는 것을 의미한다. 즉, 항복강도가 낮을수록 변위는 커진다는 비선형 해석의 결과는 지진파의 포락(envelope) 특성에 따라서도 달라지며, 비선형 모델에 따라서도 달라지므로, 정확한 해석결과의 예상은 불가능하지만, 대체적으로 단주기 구조물의 경우에 입력된 에너지가 일정하다고 근사할 수 있다.
참고로 구조물의 고유주기가 1.0초 보다 긴 구조물을 대상으로 내진해석을 수행하면 에너지가 일정하기 보다는 항복강도의 변화에 따라 응답변위가 일정한 경향을 보이는 동일 변위 개념(equal displacement principle, 변위일정의 법칙)도 제안되고 있다. 동일 변위 개념 또한 물리적인 법칙이라기보다는 구조물의 주기가 긴 경우에는 주어진 지진 지속시간 동안에 진동하는 횟수가 적기 때문에 단주기 구조물에 비하여 항복강도가 낮더라도 소성변형이 별로 진행되지 않는다는 것을 의미한다.

[첨부자료 참조(구조동역학 3판 6.8절에 보강될 예정)]

[기출] 건축구조기술사(95회, 2011년)
반응수정계수의 개념을 설명하고 연성계수와의 관계를 동일변위개념(Equal displacement)와 동일에너지개념(Equal energy)의 관점에서 설명하시오.