Seismic Performance of a Knee-Braced Moment Resisting Frame

Knee brace가 설치된 모멘트저항골조의 내진성능

In this study the seismic performance of a three-story knee-braced moment-resisting frame (KBMRF), which is typically employed to support pipelines for oil or gas, was investigated. Nonlinear static pushover analyses were performed first to observe the force-displacement relationship of KBMRF under increasing seismic load. The results show that, when the maximum inter-story drift reached 1.5% of the story height, the main structural members, such as beams and columns, still remained elastic. Then nonlinear dynamic time-history analyses were carried out using eight earthquake ground motion time-histories scaled to at the design spectrum of UBC-97. It turned out that the maximum inter-story drift was smaller than the drift limit of 1.5 % of the structure height, and that the columns remained elastic. Based on these analytical results, it can be concluded that the seismic performance of the structure satisfies all the requirements regulated in the seismic code.

본 연구에서는 기름이나 가스의 송유관을 지지하기 위하여 일반적으로 사용되는 3층의 Knee brace가 설치된 모멘트저항골조(KBMRF)의 내진성능을 평가하였다. KBMRF의 하중-변위 관계를 관찰하기 위하여 비선형 정적 pushover 해석을 수행하였다. 최대층간변위가 층높이의 1.5%에 도달하였을 때 보와 기둥과 같은 주요 구조부재는 탄성상태를 유지하는 것으로 나타났다. UBC-97의 설계스펙트럼에 부합되도록 조정한 8개의 지진기록을 이용하여 비선형 동적시간이력해석을 수행한 결과에 따르면, 최대층간변위는 구조물 높이의 1.5% 변위한계보다 작았고 기둥은 탄성적으로 거동하였다. 따라서 본 연구에서 고려한 KBMRF 구조물의 내진성능은 내진설계기준에서 규정한 모든 요구사항을 만족하는 것으로 나타났다.