Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회논문집)

Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Seismic Fragility Analysis of a FCM Bridge Considering Soil Properties

지반특성을 고려한 FCM 교량의 지진취약도 분석

  • Published : 2008.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study investigates the influence of various soil properties on the seismic performance of a three-span FCM bridge. Piers that are vulnerable to seismic vibration are identified through numerical study of plastic hinges possibly occurring at the top and bottom of the piers. The fragility curve is obtained as a lognormal distribution function with respect to peak ground acceleration(PGA). The median and logarithmic standard deviation, which are two parameters of a lognormal distribution function, are estimated using the maximum likelihood method. In order to consider the different soil properties of each support, an equivalent spring based on the Korean Standard Specifications for Highway Bridges(KSSHB) is adopted in this study. For seismic fragility analysis, the rotational ductility demands of bridge piers are used as a damage index of the structure.

본 연구에서는 확률적 지진취약도 분석방법을 3경간 FCM 교량에 적용하여 지반특성에 따른 지진취약 교각의 위치와 교각 상 하부에서의 소성힌지 발생 상태를 수치예제 결과의 분석을 통해 평가하였다. 이를 위해, 취약도 곡선을 최대지반가속도(PGA)의 변수에 대한 대수정규분포 함수로 가정하고 대수정규분포 함수의 주요 계수인 중앙값과 대수표준편차는 최우도추정법(Maximum Likelihood Method)으로 구하였다. 또한 지점별 상이한 지반특성은 "도로교표준시방서"에 제시되어 있는 지반의 등가 스프링을 사용하여 해석모델에 반영하였으며, 지진취약도 분석에 필요한 구조물의 손상지수로 교각의 소성힌지에서의 회전연성도를 이용하였다.

Keywords

References

  1. 김익현, "기존교량의 내진성능 평가 기법," 제19회 기술강습회, 한국지진공학회, 2006, pp. 113-114
  2. 김효건, 최광규, 엄영호, 권영록, "기초-지반 상호작용을 고려한 교량의 다지점 입력 지진해석 기법," 한국지진공학회 학술대회 논문집, 2006, pp. 284-291
  3. 건설교통부, 내진설계기준연구(II), 1997
  4. 건설교통부, 도로교표준시방서, 2005
  5. 서정문, "대규모 지하구조물의 지진취약도 해석," 박사논문, 서울대학교, 1996, p. 95
  6. 김두기, 서형렬, 김상훈, 류희룡, "면진 엑스트라도즈드교의 지진취약도 분석", 한국구조물진단학회 학술발표 논문집, 제8권 2호, 2004, pp. 329-336
  7. 서형렬, "구조물의 확률론적 지진위험도 평가," 석사논문, 군산대학교, 2006, p. 114
  8. 이진학, "교량 및 지반의 확률론적 지진위험도 평가," 제19회 기술강습회, 한국지진공학회, 2006, pp. 157-177
  9. Choi, E., DesRoches, R. and Nielson, B., "Seismic fragility of typical bridges in moderate seismic zones," Engineering Structures, Vol. 26, No. 2, 2004, pp. 187-199 https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2003.09.006
  10. Clough, R. W. and Penzien, J., Dynamics of structure, Second edn., McGraw-Hill, New York., 1993
  11. HAZUS, Earthquake Loss Estimation Methodology, Technical Manual, National Institute of Building for the Federal Emergency Management Agency, Washington (DC)., 1997
  12. Park, Y. J. and Ang, A. H. S., "Mechanistic seismic damage model for reinforced concrete," Journal of Structural Engineering, Proceedings of ASCE, Vol. 111, 1985, pp. 722-739
  13. Priestley, M. J. N., Seible, F., & Calvi, G. M., Seismic Design and Retrofit of Bridges, John Wiley & Sons, New York, 1996, pp. 270-273
  14. Shinozuka, M., Feng, M. Q., Kim, H. K., Uzawa, T., and Ueda, T., "Statistical analysis of fragility curves," Technical Report MCEER, 2000
  15. Shinozuka, M., Uzawa, T. and Sheng, L. H., "Estimation and testing of fragility parameters," International Conference on Monte Carlo Simulation, 2000
  16. UCFyber, Users Manual, Imbsen & Associates Inc., Berkeley, 2001
  17. US NRC, PRA Procedures Guide, NUREG/CR-2300, Vol. 1 & 2., 1983