• 대한토목학회논문집
• /
• 제41권4호
• /
• pp.331-340
• /
• 2021

본 논문은 비예측 극한하중인 폭발하중에 노출된 RC building 구조물의 폭발손상평가를 위한 수치해석적 연구이다. 수치해석의 효율성 및 정확성을 높이기 위해, 폭발하중에 대한 정의, 유체-구조 연성을 위한 Euler-Lagrange 커플링 기법 적용, 그리고 고변형률 속도가 고려된 콘크리트 및 강재 재료구성모델이 제안된다. 특히 효율적인 폭발하중 정의를 위해, Euler-FCT 기법을 통하여 TNT 질량에 따른 시간별 압력하중 데이터가 확보되고, 이는 RC building 구조물 총 7 지점의 폭발위치에 적용되며, ANSYS-AUTODYN 솔버에 연결되어 수치 시뮬레이션이 수행된다. 해석결과, TNT 질량 및 폭발 위치에 따라 손상 차이가 발생하였으며, 먼저 TNT 질량 20 kg 일 경우 3 곳의 폭발손상 지점에서 주부재 중 슬래브에서만 중간 및 가벼운 손상이 발생되었고, TNT 질량 100 kg 일 경우 5 곳의 폭발손상 지점 중 3 곳은 슬래브 및 보 부재에서 중간 손상이 발생되었으며, 2 곳은 슬래브에서 심각한 손상이 발생되었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.363-370
• /
• 2024

기후 변화에 따른 자연재해와 이상기상의 빈도 및 심도가 날로 증가하면서, 사회기반시설과 건축물에 미치는 영향도 점차 커지고 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해 다양한 정부 기관과 민간 부문에서는 이로인한 피해를 정확히 평가하려는 노력을 기울이고 있지만, 현실에 부합하는 정밀한 피해 예측과 평가는 여전히 도전적인 과제로 남아 있으며, 현재의 기술 수준으로는 부족함이 많다. 이러한 배경 하에, 본 연구는 우리나라에서 발생하는 주요 자연재해 중 하나인 태풍에 의한 건축물 피해를 분석하여, 해당 피해를 정확히 평가할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다. 딥러닝 알고리즘을 활용한 평가 방식과 프레임워크를 도입하여, 태풍으로 인한 건물 피해 평가에 관한 연구를 진행하였다. 본 연구의 결과는 건물의 수명주기 전반에 걸친 자연재해 피해 평가에 필요한 기본 데이터를 제공하고, 다양한 산업 및 연구 영역에서 위험 평가에 활용이 가능하다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2016년도 추계 학술논문 발표대회
• /
• pp.130-131
• /
• 2016

This study was performed for application of Structural Health Monitoring system of large structures. In order to evaluate damage of a structure, strain data of truss members that are changing with damage are gained by FEM analysis program. These data are used to train Artificial Neural Network(ANN), and this ANN algorithm can be used to analysis strain data for evaluating damage of the truss members.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제7권3호
• /
• pp.175-182
• /
• 2013

A damage-based approach for the performance-based seismic assessment of reinforced concrete frame structures is proposed. A new methodology for structural damage assessment is developed that utilizes response information at the material level in each section fiber. The concept of the damage evolution is analyzed at the section level and the computed damage is calibrated with observed experimental data. The material level damage parameter is combined at the element, story and structural level through the use of weighting factors. The damage model is used to compare the performance of two typical 12-story frames that have been designed for different seismic requirements. A series of nonlinear time history analyses is carried out to extract demand measures which are then expressed as damage indices using the proposed model. A probabilistic approach is finally used to quantify the expected seismic performance of the building.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

본 연구는 지진으로 인하여 발생한 건물의 피해액을 보다 객관적으로 예측 평가할 수 있는 ACM(Advanced Component Method) 개발 방법에 관한 것이다. ACM은 지금까지의 재래식 손실 평가방법에 사용된 구조 기술자들의 주관적인 관점과 전문가적 견해에서 탈피하여, 지진의 크기에 따른 구조형식이 각기 다른 건물들의 내진 성글 평가 기술에 바탕을 둔 지진 손실 평가 방법이다. 그 과정을 살펴보면 먼저 선별된 전형적인 건축 구조물에 대하여 비선형 정적 내진 해석인 pushover 해석을 실행하여 그들의 건물 능력도와 각 부재의 비선형 응답을 계산한다. 지진하중은 ADRS(Acceleration-Displacement Response Spectrum)의 응답 가속도와 응답 변위의 형태로 표현하여 이를 건물 능력도와 함께 능력 스펙트럼법(Capacity Spectrum Method) 기법을 이용하여 건물의 내진 성능점을 찾는다. 또한 전체 건물을 주요 구조체인 기둥, 보, 슬래브 등과 비구조체인 비내력 벽판, 외벽 장식용 요소 등을 각각 분리하여 건물 각 부재들의 지진 응답 변위에 따른 피해율을 산출한다. 이들 각 부재들의 피해는 그 부재들의 특성에 따른 적절한 보수보강기법과 그에 따른 비용산정 모델을 이용하여 각 부재의 금전적인 피해액으로 전환한다. 마지막으로 Monte Carlo기법을 이용하여 지금까지 얻은 건물의 응답과 각 부재들의 지진에 따른 피해율, 그리고 그 부재들의 비용산정 모델을 종합하여 전체 건물의 최종의 피해율을 얻는다. 특히, 현존하는 건물에 사용된 재료와 설계 가정 하중의 가변성에 따른 건물 거동에 대한 불확실성 등을 고려하기 위하여 Latin Hypercube 추출 기법을 사용하며, 마지막으로 본 연구의 사례평가를 위하여 과거 일어났던 지진 피해정보와 손실 자료들을 바탕으로 ACM방법과 재래식 방법을 이용한 건물 손실 평가 방법을 비교 분석하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제14권1호
• /
• pp.73-90
• /
• 2014

The traditional destructive tests in damage detection require high cost, long consuming time, repairing of damaged members, etc. In addition to these, powerful equipments with advanced technology have motivated development of global vibration based damage detection methods. These methods base on observation of the changes in the structural dynamic properties and updating finite element models. The existence, location, severity and effect on the structural behavior of the damages can be identified by using these methods. The main idea in these methods is to minimize the differences between analytical and experimental natural frequencies. In this study, an application of damage detection using model updating method was presented on a one storey reinforced concrete (RC) building model. The model was designed to be 1/2 scale of a real building. The measurements on the model were performed by using ten uni-axial seismic accelerometers which were placed to the floor level. The presented damage identification procedure mainly consists of five steps: initial finite element modeling, testing of the undamaged model, finite element model calibration, testing of the damaged model, and damage detection with model updating. The elasticity modulus was selected as variable parameter for model calibration, while the inertia moment of section was selected for model updating. The first three modes were taken into consideration. The possible damaged members were estimated by considering the change ratio in the inertia moment. It was concluded that the finite element model calibration was required for structures to later evaluations such as damage, fatigue, etc. The presented model updating based procedure was very effective and useful for RC structures in the damage identification.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.71-80
• /
• 2011

우리나라는 홍수피해를 평가하기 위한 방법으로 간편법과 개선법을 사용하다가 현재는 2004년도에 개발된 다차원 홍수피해액 산정기법을 활용하고 있다. 본 연구에서는 GIS 자료를 기초로 다차원 홍수피해액 산정기법을 이용한 댐 하류지역의 홍수피해액 평가기법을 제시하였다. 먼저 배수강제알고리듬에 기초한 횡단측선 레이어에 FLDWAV 모델을 이용한 홍수위 자료를 입력한 후 DEM 자료와의 공간연산 처리를 통해 침수심 격자를 생성하였다. 그리고, 수치지형도에서 추출한 건물 레이어와 토지피복도에서 추출한 농경지 자료를 이용하여 지자체별 건물과 농경지 자산가치를 평가하였다. 또한 건축형태별 건축단가, 도시유형별 가정용품 평가액, 농작물 단가정보, 사업체의 유형 및 재고자산 평가액 자료를 건물, 농경지, 침수심 레이어와 연계하여 항목별로 피해액을 산정하였다. 홍수피해액 분석을 통해, 200년 빈도의 홍수피해액이 100년, 50년, 10년 빈도에 비해 각각 1.19배, 1.30배 그리고 1.96배 높게 나타났다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.601-608
• /
• 2011

This paper presents the damage assessment of a building structure by using a novel optical fiber accelerometer system. Especially, a sub-scaled building model is designed and manufactured to check up the feasibility of the optical fiber accelerometer for structural health monitoring. The novel accelerometer exploits the moir$\acute{e}$ fringe optical phenomenon and two pairs of optical fibers to measure the displacement with a high accuracy, and furthermore a pendulum to convert the displacement into acceleration. A prototype of optical fiber accelerometer system has been successfully developed that consists of a sensor head, a control unit and a signal processing unit. The building model is also designed as a 4-story building with a rectangular shape of $200{\times}300$ mm of edges. Each floor is connected to the next ones by 6 steel columns which are threaded rods. Basically, a random vibration test of the building model is done with a shaker and all of acceleration data is successfully measured at the assigned points by the optical fiber accelerometer. The experiments are repeated in the undamaged state and the damaged state. The comparison of dynamic parameters including the natural frequencies and the eigenvectors is successfully carried out. Finally, the optical fiber accelerometer is proven to be prospective to evaluate dynamic characteristics of a building structure for the damage assessment.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제25권4호
• /
• pp.235-247
• /
• 2023

Bingöl, a city in eastern Türkiye, is located at a very close distance to the Karlıova Region which is a junction point of the North Anatolian Fault Zone and Eastern Anatolian Fault Zone. By bilateral step over of North Anatolian Fault Zone and Eastern Anatolian Fault Zone each other there occurred NorthWest-SouthEast extended right-lateral and NorthEast-SouthWest extended left-lateral fault zones. In this paper, a typical school building located in Bingöl Çeltiksuyu was selected as the case study. Information on the school building and Bingöl Earthquake (2003) have been given in the paper. This study aimed to determine the fragility curves of the school building according to HAZUS 2022, Turkish Seismic Codes 1998, 2007 and 2018. These codes have been introduced in terms of damage limits. Incremental dynamic analysis is a parametric analysis method that has recently emerged in several different forms to estimate more thoroughly structural performance under seismic loads. Fragility analysis is commonly using to estimate the damage probability of buildings. Incremental Dynamic Analysis have performed, and 1295 Incremental Dynamic Analysis output was evaluated to obtain fragility curves. 20 different ground motion records have been selected with magnitudes between 5.6M and 7.6M. Scaling factors of these ground motions were selected between 0.1g and 2g. Comparison has been made between HAZUS 2022 and Turkish Seismic Codes 1998, 2007 and 2018 in terms of damage states and how they affected fragility curves. TSC 1998 has more conservative strictions along with TSC 2018 than TSC2007 and HAZUS moderate and extensive damage limits.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.311-320
• /
• 2023

When an earthquake occurs, the severity of damage is determined by natural factors such as the magnitude of the earthquake, the epicenter distance, soil properties, and type of the structures in the affected area, as well as the socio-economic factors such as the population, disaster prevention measures, and economic power of the community. This study evaluated the direct economic loss due to building damage and the community's recovery ability. Building damage was estimated using fragility functions due to the design earthquake by the seismic design code. The usage of the building was determined from the information in the building registrar. Direct economic loss was evaluated using the standard unit price and estimated building damage. The standard unit price was obtained from the Korean Real Estate Board. The community's recovery capacity was calculated using nine indicators selected from regional statistical data. After appropriate normalization and factor analysis, the recovery ability score was calculated through relative evaluation with neighboring cities.