• 제목/요약/키워드: 교량 내진해석

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FRP-연성재 적층복합체로 보강된 도시철도 개착식 터널 기둥의 내진보강효과 (Seismic Retrofit Effect for Column of Subway Tunnel Reinforced by FRP-Ductile Material Layered Composites)

  • 김두기;고성혁;김진영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.85-92
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    • 2010
  • 최근 국내에서도 지진의 발생 가능성이 증가하는 추세이며 교량 및 터널 등의 시설물에 대한 지진과 같은 예상하지 못한 작용하중에 대한 안전성을 강화하고 있다. 특히, 1988년 이전 건설된 도시철도 시설물의 대부분은 내진설계가 반영되지 않아 지진하중에 대해 취약할 수 있으므로, 내진안전성에 대한 검토와 보강이 요구되고 있다. 이 연구에서는 도시철도 개착식 터널의 내진성능 향상을 도모하고자, 구조적 취약부분인 내측 기둥에 내진보강을 위한 새로운 FRP-연성재 적층복합체를 제안하였다. 적층조건에 따른 FRP-연성재 적층복합체에 대한 실험을 통해 재료물성치를 산출하여, 이를 근간으로 수치모델을 작성하였다. 수치해석을 통해 제안된 보강재로 보강된 RC기둥의 내진성능이 증대됨을 알 수 있었다. 또한 섬유보강재의 적층조건 (연성재의 종류, FRP 적층수, 섬유배향각)에 따라 성능 향상의 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.

철근콘크리트 교량의 단순화된 내진응답해석 (Simplified Seismic Response Analysis of a RC Bridge)

  • 이도형;전종수;박대효
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.949-954
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    • 2003
  • In this paper, simplified modeling approach describing the hysteretic behavior of reinforced concrete columns is discussed. The inelastic response of a reinforced concrete column or pier subjected to cyclic deformation reversals or earthquake ground motion is evaluated by use of lumped hysteretic representation. For this purpose, the hystertic model under axial force variation is developed and implemented into a nonlinear finite element analysis program. The analytical predictions obtained with the new formulation are compared with test results and reveal accuracy and applicability in terms of strength and stiffness. In addition, comparison between results with and without axial force variation stresses the importance of the proposed approach.

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지반조건을 고려한 교량의 내진성능기반 취약도 해석 (Seismic Performance based Fragility Analysis of Bridge Structure in terms of Soil Conditions)

  • 이대형;홍현기;정영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.73-76
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    • 2008
  • 지진에 의한 피해는 지진이 가지는 불확실성으로 인하여 확률적으로 예측하여야 한다. 취약도 분석은 교량구조물의 피해를 지반가속도에 따른 확률로 나타내고 주어진 지진파에 대한 손상확률의 단계를 추정할 수 있다. 본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 교량에 대한 수치적 시뮬레이션에 의한 취약도 곡선을 산출하기위해 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위해 지반조건에 따라 각각 100개의 인공지 진파를 생성하고 비선형 시간이력해석을 수행하였다. 손상단계는 기존의 실험결과에 기초한 성능기반에 따라 정의하였으며 RC 교각의 지진거동을 변위연성도로 나타내었다. 손상단계 및 지반가속도를 이용하여 PSC교량의 지반조건에 따른 손상곡선을 도출하여 비교분석하였다. 연구결과에 따르면 지반조건 및 구속철근량에 따른 손상확률의 차이를 확인할 수 있다.

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지진 관측데이터 기반 지반응답스펙트럼 추정 알고리즘 제안 및 평가 (Proposal and Evaluation of Ground Response Spectrum Estimation Algorithm based on Seismic Observation Data)

  • 안진희;정진우;홍유찬;박재봉;최형석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.13-22
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    • 2019
  • 본 연구는 지진계측시스템이 설치되지 않은 중소형 교량의 지진손상 수준을 평가하기 위하여 대상 중소형 교량 인근에 위치한 지진관측소의 지진관측 데이터를 이용하여 대상 교량위치에서의 지반응답스펙트럼을 추정하기 위한 알고리즘을 제시하였다. 일반적으로 중소형 교량의 내진설계 및 성능평가는 동적해석법 중 응답스펙트럼해석법이 가장 널리 활용되고 있으므로 대상 중소형 교량에 대한 평가 지진력으로 지반응답스펙트럼을 적용할 수 있는 알고리즘을 제시하였으며, 제안된 알고리즘을 이용한 프로그램 알고리즘도 제안하고 제안된 알고리즘을 통하여 실제 지진계측데이터를 이용하여 특정 위치에서의 지반응답스펙트럼 추정 예를 나타내었다.

케이블 지지교량의 내진해석 (Seismic Analysis of Cable-Supported Bridges)

  • 서영국;정운용;조준상
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.233-240
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    • 1999
  • A general procedure is presented here to develope seismic design and analysis method for cable-supported bridges like suspension bridges subjected to ground motion. For representing a numerical model of suspension bridges. a new approach which satisfy design conditions for the initial equilibrium state of suspension bridges. without any nonlinear iterations. is proposed. The dynamic behavior of that model is verified by free vibration analysis. This study uses the response spectrum analysis to determine the Peak response of a suspension bridge to earthquake-induced ground motion. The SRSS(Square Root of Sum of Square). modal combination rule, is adopted for each direction, longitudinal and transverse. To illustrate the potential applicability for the seismic design of suspension bridges, a numerical example is presented in which the dynamic response of the Nam-hae suspension bridge subjected to earthquake

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철도교량 설계에서 사용되고 있는 내진해석 방법의 비교 (Comparison of Seismic analysis methods used in railway bridge design)

  • 박성국;성근열;이상돈
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.217-222
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    • 2005
  • We come to know that recent seismic design is used in the railway bridge design by several analysis methods. The result of the analysis in each method is very different from each other, so very weak structures or very exaggerated structures are designed for earthquake. In this paper, by conducting seismic analysis of 25m PSC beam bridge mainly used in railway bridge, we compared and analyzed the difference of the result of the analysis methods. As a result, we could find that moment varies from $53\%\;to\;151\%$ depending on geometrical shape of bridge or seismic analysis method.

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교량용 내진 받침의 동특성 실험 결과를 이용한 교량의 해석 (Dynamic Analysis far Bridge Using the Experimental Results of Hysteretic Damping Bearing and Dynapot)

  • 박동욱;윤정방;이인원;강용우;손만길
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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    • pp.320-328
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    • 2001
  • Base Isolation system is an effective design strategy that provides a practical substitute for the seismic design of bridge. In this study, the dynamic tests were performed on two kinds of aseismic bridge bearings : Hydampot (hysteretic damping bearing) and Dynapot . Then, the dynamic analysis was carried out far a bridge using the experimental results to estimate the seismic performance of the bearings. Analysis was performed for four types oi earthquake loadings. The results of the dynamic test and theoretical analysis indicate that the performance of both bridge bearings is appropriate fur the earthquake loading.

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PSC 상자형교의 지진취약도 곡선에 대한 근거리 및 원거리 지진의 영향 (Effect of Near- and Far-Fault Earthquakes for Seismic Fragility Curves of PSC Box Girder Bridges)

  • 김학수;송종걸
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.53-64
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    • 2010
  • 구조물의 지진취약도 곡선은 지진의 다양한 강도를 최대지반가속도 등의 함수로 하여 몇 가지로 구분된 손상상태를 초과할 확률을 나타내는 것으로 구조물의 내진성능과 지진위험도를 평가하는데 유용하게 활용된다. 기존의 많은 연구자들이 수행한 지진취약도 곡선에 대한 연구에서 근거리 및 원거리 지진하중의 특성에 대하여 고려하지 못하였다. 본 연구에서는 근거리 및 원거리 지진으로 구분되는 지진가속도 기록을 사용하여 국내 교량의 대표적인 형식의 하나인 PSC상자형교에 대한 지진취약도 곡선을 평가하였으며 근거리와 원거리로 구분된 지진 특성이 지진취약도 곡선에 미치는 영향을 분석하였다. 예제교량의 지진취약도 곡선에 대한 근거리 및 원거리 지진의 영향이 현저한 차이를 나타내므로 지진취약도 해석시 근거리와 원거리로 구분되는 지진의 특성을 반영하여야 할 것이다.

확률론적 내진성능평가를 위한 다자유도 교량구조물의 지진취약도해석 (Seismic Fragility Analysis for Probabilistic Seismic Performance Evaluation of Multi-Degree-of-Freedom Bridge Structures)

  • 김학수;송종걸
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.269-272
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    • 2008
  • 구조물의 지진취약도곡선은 임의의 크기를 가진 지진에 대하여 구조물에 어느 규모이상의 손상이 발생할 확률을 의미하는 것으로 구조물의 내진성능평가 및 손실평가 하는데 아주 중요하다. 본 논문은 선진국의 지진취약도 추정기법을 분석하여 국내 실정에 적합한 지진취약도 추정 기법을 확립하기 위한 연구방법론을 제시하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선 지진취약도함수의 개발현황을 조사하였다. 그 다음 이러한 평가방법을 국내에 적용하기 위하여 국내의 교량구조물을 분류하였다. 마지막으로는 PSC Box 거더교에 대해서 지진취약도곡선을 평가하였다. 평가 결과 구조물의 분류와 손상상태는 구조물의 손상평가와 지진취약도해석에 아주 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

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장대사장교의 지진거동 분석시 지반특성 및 파동전달효과를 고려한 설계기준 적용에 대한 고찰 (Study on Application of Wave Travelling Effect and Local Site Effect to Design Standard for Analysing Seismic Behavior of Long-Span Cable-Stayed Bridge)

  • 박연수;송영봉;현기환;이순남;양원열
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.167-174
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    • 2008
  • 최근 국내에서 장대교량의 건설이 증가함에 따라 그에 대한 내진설계의 중요성도 증대되고 있다. 이와같은 여건을 반영하여 새로 개정된 케이블 강교량 설계지침(안)의 내진설계편에서 지진파의 파동전달효과와 지반특성효과를 일부 반영하였다. 본 연구에서는 국내 설계규정에 따라 사장교(주경간500m)의 다양한(균등입력, 파동전달효과, 파동전달효과+지반특성효과) 지진응답해석을 수행하여 설계적용시 문제점에 대하여 검토해 본 결과 장대교의 파동전달효과는 지지점간 거리가 짧은 경우에도 지반이 연약한 경우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편 지반의 종류에 상관없이 파동전달효과와 함께 지점별로 지반특성을 고려한 해석이 그렇지 않은 해석결과보다 큰 값이 산출되었다. 따라서 장대교의 지진응답해석시 파동전달효과 및 지반특성효과의 적용에 대한 세심한 고려가 필요한 것으로 판단된다.