In order to enhance the seismic performance of base-isolated structures on soft foundations, the hybrid system of base-isolated system (BIS) and shape memory alloy inerter (SMAI), referred to as BIS+SMAI, is for the first time here proposed. Considering the nonlinear hysteretic relationships of both the isolation layer and SMA, and soil-structure interaction (SSI), the equivalent linearized state space equation is established of the structure-BIS+SMAI system. The displacement variance based on the H2 norm is then formulated for the structure with BIS+SMAI. Employing the particle swarm optimization, the optimization design methodology of BIS+SMAI is presented in the frequency domain. The evolvement rules of BIS+SMAI in the effectiveness, robustness, SMA driving force, inertia force, stroke, and damping enhancement effect are revealed in the frequency domain through changing the inerter-mass ratio, structural height, aspect ratio, and relative stiffness ratio between the soil and structure. Meanwhile, the validation of BIS+SMAI is conducted using real earthquake records. Results demonstrate that BIS+SMAI can effectively reduce the isolation layer displacement. The inerter can significantly increase the hysteretic displacement of SMA and thus enhance its energy dissipation capacity, implying that BIS+SMAI has better effectiveness than BIS+SMA. Although BIS+SMAI and BIS+ tuned inerter damper (TID) have practically the same effectiveness, BIS+SMAI has the lower optimum damping, significantly smaller inertia force, and higher robustness to perturbations of the optimum parameters. Therefore, BIS+SMAI can be used as a more engineering realizable hybrid system for enhancing the performance of base-isolated structures in soft soil areas.
The site categorization and corresponding site amplification factors in the current Korean seismic design guideline are based on provisions for the western United States (US), although the site effects resulting in the amplification of earthquake ground motions are directly dependent on the regional and local site characteristic conditions. In these seismic codes, two amplification factors called site coefficients, $F_a$ and $F_v$, for the short-period band and midperiod band, respectively, are listed according to a criterion, mean shear wave velocity ($V_S$) to a depth of 30 m, into five classes composed of A to E. To suggest a site classification system reflecting Korean site conditions, in this study, systematic site characterization was carried out at four regional areas, Gyeongju, Hongsung, Haemi and Sacheon, to obtain the $V_S$ profiles from surface to bedrock in field and the non-linear soil properties in laboratory. The soil deposits in Korea, which were shallower and stiffer than those in the western US, were examined, and thus the site period in Korea was distributed in the low and narrow band comparing with those in western US. Based on the geotechnical characteristic properties obtained in the field and laboratory, various site-specific seismic response analyses were conducted for total 75 sites by adopting both equivalent-linear and non-linear methods. The analysis results showed that the site coefficients specified in the current Korean provision underestimate the ground motion in the short-period range and overestimate in the mid-period range. These differences can be explained by the differences in the local site characteristics including the depth to bedrock between Korea and western US. Based on the analysis results in this study and the prior research results for the Korean peninsula, new site classification system was developed by introducing the site period as representative criterion and the mean $V_S$ to a depth of shallower than 30 m as additional criterion, to reliably determine the ground motions and the corresponding design spectra taking into account the regional site characteristics in Korea.
The main objective of this paper is to evaluate the ductility and strength factors that are key components of the response modification factor for special steel moment-resistant frames. The ductility factors for special steel moment-resistant frames were calculated by multiplying the ductility factor for SDOF systems and the MDOF modification factors. Ductility factors were computed for elastic and perfectly plastic SDOF systems undergoing different levels of inelastic deformation and periods when subjected to a large number of recorded earthquake ground motions. Based on the results of the regression analysis, simplified expressions were proposed to compute the ductility factors. Based on previous studies, the MDOF modification factors were also proposed to account for the MDOF systems. Strength factors for special steel moment resisting frames were estimated from the results of the nonlinear static analysis. A total of 36 sample steel frames were designed to investigate the ductility and strength factors considering design parameters such as number of stories (4, 8, and 16 stories), seismic zone factors (Z = 0.075, 0.2, and 0.4), framing system (Perimeter Frames, PF and Distributed Frames, DF), and failure mechanism (Strong-Column Weak Beam, SCWB, and Weak-Column Strong-Beam, WCSB). The effects of these design parameters on the ductility and strength factors for special steel moment-resisting frames were investigated.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.34
no.2
/
pp.377-387
/
2014
This study mainly treats a new type of the bracing friction damper system, which is able to minimize structural damage under earthquake loads. The slotted bolt holes are placed on the shear faying surfaces with an intention to dissipate considerable amount of friction energy. The superelastic shape memory alloy (SMA) wire strands are installed crossly between two plates for the purpose of enhancing recentering force that are able to reduce permanent deformation occurring at the friction damper system. The smart recentering friction damper system proposed in this study can be expected to reduce repair cost as compared to the conventional damper system because the proposed system mitigates the inter-story drift of the entire frame structure. The response mechanism of the proposed damper system is firstly investigated in this study, and then numerical analyses are performed on the component spring models calibrated to the experimental results. Based on the numerical analysis results, the seismic performance of the recentering friction damper system with respect to recentering capability and energy dissipation are investigated before suggesting optimal design methodology. Finally, nonlinear dynamic analyses are conducted by using the frame models designed with the proposed damper systems so as to verify superior performance to the existing damper systems.
In piloti-type low-rise RC residential buildings, severe damages have been usually concentrated at piloti stories under the earthquake. In this study, a piloti story was retrofitted by installation of buckling-restrained braces (BRB's) to increase strength and stiffness of piloti story and by application of fiber reinforced polymer (FRP) sheet on columns to avoid the brittle shear and axial failure of columns. To verify this retrofit performance, reversed cyclic lateral load tests were performed on 1:5 scale bare and retrofitted frames. The test results showed that yield strength (43.2 kN) appeared to be significantly larger than design value (30 kN) due to the increase of strength in the compression side, but the stiffness value (11.6 kN/mm) turned out to be approximately one-half of the design value (24.2 kN/mm). The reasons for this difference in stiffness were due to slippage at joint between the frame and the BRB's, displacement and rotation at footing. The energy absorption capacity of the retrofitted frame was 7.5 times larger than that of the bare frame. The change of the number of load cells under the footing from 2 to 1 reduced lateral stiffness from 11.6 kN/mm to 6 kN/mm, which was only three times larger than that of the bare frame (2.1 kN/mm).
Soil and rock dynamic properties such as shear wave velocity (VS), compressional wave velocity (VP) and corresponding Poisson's ratio ( v ) are very important geotechnical parameters in predicting deformational behavior of structures as well as practicing seismic design and performance evaluation. In an effort to measure the parameter efficiently and accurately, various bore-hole seismic testing techniques have been, thus, developed and used during past several decades. In this study, cross-hole seismic testing technique which is known as the most reliable seismic method was adopted for obtaining geotechnical dynamic properties. To perform successfully the cross-hole test for rock as well as soil layers regardless of the ground water level, spring-loaded source which impact laterally a subsurface ground in vertical bore-hole was developed and applied at three study areas, which contain four sites composed of two existing port sites and two new LNG storage facility sites. The geotechnical dynamic properties such as VS, VP and v with depth were efficiently determined from the laterally impacted cross-hole seismic tests at study sites, and were provided as the fundamental parameters for the seismic performance evaluation of the existing ports and the seismic design of the LNG storage facilities.
Kim, Hea-Jung;Kwak, Hwa-Ryun;Kim, Yu-Na;Choi, Young-Jean
Journal of the Korean Data and Information Science Society
/
v.26
no.1
/
pp.41-53
/
2015
In meteorological field, many researchers have tried to develop micro scale weather analysis modules for providing real-time weather information service in the metropolitan area. This effort enables us to cope with various economic and social harms coming from serious change in the micro meteorology of a metropolitan area due to rapid urbanization such as quantitative expansions in its urban activity, growth of population, and building concentration. The accuracy of the micro scale weather analysis modules (MSWAM) directly related to usefulness and quality of the real-time weather information service in the metropolitan area. This paper design a evaluation system along with verification tools that sufficiently accommodate spatio-temporal characteristics of the outputs of the MSWAM. For this we proposes a test for the equality of mean vectors of the output series of the MSWAM and corresponding observed time series by using a spectral analysis technique. As a byproduct, a time series cluster analysis method, using a function of the test statistic as the distance measure, is developed. A real data application is given to demonstrate the utility of the method.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
/
v.8
no.2
/
pp.85-93
/
2008
This study summarizes the results of a research project aimed at investigating the inelastic rotation capacity of beam-column joints of reinforced concrete special moment frames. All of the test specimens were classified as special moment frame (SMF), based on the design and detailing requirements of the ACI 318-02 provisions. The acceptance criteria, originally defined for steel moment frame connections in the 1997 edition of the AISC Seismic provisions, were used to evaluate the beam-column joints of the reinforced concrete moment frames. A total of 39 test specimens were examined in detail. Most of the joints that satisfy the design requirements for special moment frame structures were found to be ductile up to a plastic rotation of 3% without any major degradation in strength. This is mainly due to the stringent ACI 318-02 requirements for special moment frame joints. The presence of transverse beams increases confinement and shear resistance of joints, which results in better performance than for joints without transverse beams. All of the SMF connections that satisfy the ACI 318-02 limitations on joint shear stress turned out to meet the acceptance criteria.
Seismic design code has been performed since 1988 in Korea, so it has not been applied to low-rise reinforced concrete buildings which had been built before 1988. Those building have been designed only for gravity loads based on non-seismic code, Therefore, even minor earthquake occurred, those buildings might have serious damages. In this paper, to investigate the behavior of low-rise reinforced concrete moment resisting frame which had been built in according to the building code of Korea that had been published before 1988, two type of 1/2 scaled exterior beam-column subassemblies which have non-seismic detailing based on the building code of Korea were constructed and tested with reversed cycling loading under the displacement control method. The special features of joint with non-seismic detailing is that there is no transverse reinforcement in the joint. In tests, cracks pattern, strength degradation, loss of stiffness, energy dissipation and the slippage of beam and column bars were investigated. Cracks did not occurred in the joint even seismic loading of 0.12g which is considered as peak ground acceleration in Korea was applied. And increasing seismic loading above 0.12g shear crack happened in the joint which have not transverse beam.
A general earthquake resistant design philosophy of ductile frame buildings allows beams to form plastic hinges adjacent to beam-column connections. In order to carry out this design philosophy, the ultimate bond or shear strength of the beam should be greater than the flexural yielding force and should not degrade before reaching its required ductility. The behavior of RC members dominated by bond or shear action reveals a dramatic reduction of energy dissipation in the hysteretic response due to the severe pinching effects. In this study, a method was proposed to predict the deformability of reinforced concrete members with short-span-to-depth-ratios, which would result in bond failure after flexural yielding. Repeated or cyclic loading produces a progressive deterioration of bond that may lead to failure at lower cyclic bond stress levels. Accumulation of bond damage is caused by the propagation of micro-cracks and progressive crushing of concrete in front of the lugs. The proposed method takes into account bond deterioration due to the degradation of concrete in the post yield range. In order to verify bond deformability of the proposed method, the predicted results were compared with the experimental results of RC members reported in the technical literature. Comparisons between the observed and calculated bond deformability of the tested RC members showed reasonably good agreement.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.