Nonlinear static analysis is used to quantify the resistance of the structure to lateral deformation and to gauge the mode of deformation and intensity of local demands. A simple method for the nonlinear static analysis of complex building structures subjected to monotonically increasing horizontal loading(pushover analysis) is presented. The method is designed to be a part of new methodologies for the seismic design and evaluation of structures. A variety of existing pushover analysis procedures are currently being consolidated under programs such as ATC 40 and FEMA 273. And various techniques have been recommended, including the use of constant lateral force profiles and the use of adaptive and multimodal approaches. In this paper a modal pushover analysis using design response spectra of UBC 97 is proposed. Proposed method is compared against the method in FEMA 273 and ATC 40, and results of time history analysis.
In this paper, a simplified seismic design method for low-rise dual frame-steel plate shear wall (SPSW) structures is proposed in the framework of performance-based seismic design. The dynamic response of a low-rise structure is mainly dominated by the first-mode and the structural system can be simplified to an equivalent single degree-of-freedom (SDOF) oscillator. The dual frame-SPSW structure was decomposed into a frame system and a SPSW system and they were simplified to an equivalent F-SDOF (SDOF for frame) oscillator and an equivalent S-SDOF (SDOF for SPSW) oscillator, respectively. The analytical models of F-SDOF and S-SDOF oscillators were constructed based on the OpenSees platform. The equivalent SDOF oscillator (D-SDOF, dual SDOF) for the frame-SPSW system was developed by combining the F-SDOF and S-SDOF oscillators in parallel. By employing the lateral force resistance coefficients and seismic demands of D-SDOF oscillator, the design approach of SPSW systems was developed. A 7-story frame-SPSW system was adopted to verify the feasibility and demonstrate the design process of the simplified method. The results also show the seismic demands derived by the equivalent dual SDOF oscillator have a good consistence with that by the frame-SPSW structure.
최근 한반도 및 주변 지역에 지진 발생 횟수가 증가함에 따라 지진피해 대책 및 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이에 지진 발생 시 우려되는 문제 중 하나인 액상화에 대한 관심과 우려의 목소리가 높아지는 실정이다. 특정 지반에 대하여 지반정보를 활용하면 액상화 발생 여부에 대한 가능성을 평가하는 것이 가능하며 이에 대한 다양한 방법이 존재한다. 그러나 각 방법에 대한 직접적인 비교는 아직 이뤄지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 액상화 평가방법인 간편법에 필요한 전단저항 응력비(CRR)를 산정하는 방법 중 SPT-N값과 전단파 속도를 이용한 두 가지 방법의 비교 및 이를 활용하는데 요구되는 지반정보의 보정에 대한 비교 분석을 실시하였고 SPT-N값을 활용하여 액상화 발생 여부를 평가할 경우 더 정확한 것으로 확인되었다.
The core aim of this dissertation is to empirically scrutinize a strength characteristic of beam-column frame subjected to the cyclic lateral load, a beam-column frame of un-reinforced masonry wall, and a shear wall frame. First and foremost, I embark upon making three prototypes vis-$\grave{a}$-vis this research. By conducting this process, I touch on an analysis of cyclic behavior and a damage characteristic of the beam-column frame, the beam-column frame of un-reinforced masonry wall, and the shear wall frame. What is more, through the previous procedure, the next part delves into the exact stress transfer path and the destructive mechanism to examine how much and how strong the beam-column frame of un-reinforced Masonry Wall does have a resistance capacity against earthquake in all the architecture constructed by the above-mentioned frame, as well as school buildings. In addition to the three prototypes, two more experimental models, a beam-column frame and shear wall frame, are used to compare with the beam-column frame of un-reinforced masonry wall. Lastly, the dissertation will suggest some solutions to improve the resistance capacity against earthquake regarding all constructions built with non bearing wall following having examining precisely all the analysis with regard to not only behavior properties and the damage mechanism of the beam-column frame and the beam-column frame of un-reinforced Masonry Wall but also the resistance capacity against earthquake of non bearing wall and school buildings.
본 논문에서는 1:5 축소 10층 내력벽식 철근콘크리트(RC) 내력벽식 공동주택의 지진모의실험의 결과를 제시한다. 실험의 결과는 다음과 같다. (1) 본 실험 모델에서 재현주기 50년 지진에 대해서는 선형 탄성응답을 보이며, 우리나라의 설계지진에 대해서는 비선형 거동을 확인할 수 있다. (2) 재현주기 2400년의 최대지진에 대해 실험체의 강성 및 강도 저하가 현저하게 나타났다. (3) 횡 관성력에 대한 주 저항은 주로 엘리베이터 홀과 계단실 벽체로부터 유래되었다. (4) 실험체의 손상 및 파괴 모드는 벽과 슬래브의 휨 거동에 의해 지배되었다. 가진의 크기가 증가 할수록 현저한 강성의 저하와 고유주기의 증가가 발생하였다.
연구목적: 국가산업단지 공장시설물이 보유한 내진설계의 잠재적 위험과 안전지도 및 점검의 미비점을 효과적으로 향상시킬 수 있는 안전관리 및 내진보강대책 마련을 목적으로 한다. 연구방법: 본 연구에서는 국가산업단지의 지진재난 대비 안전관리 현황 및 관리체계 등 지진재난 안전관리 전반에 관한 조사·분석을 통해 문제점 및 개선방안을 도출하였고, 국가산업단지 내 입주기업체 내진설계 실태조사를 실시하여 시설유형과 구조적 특성에 기반한 개선방안을 제시하였다. 연구결과: 결론적으로 국가산업단지 지진재난 대비 안전관리 및 내진보강에 대한 문제점을 정리하여 4가지 유형별(내진성능 평가 및 관련 제도 보완, 입주기업 및 지자체 권한, 내진보강 및 안전관리 지원대책, 조직의 역량강화)로 개선방안을 도출하였다. 결론: 이를 기반으로 국가산업단지 입주기업이 지진재난을 대비하여 추진해야 하는 내진보강 대책을 마련하였으며, 각 대책별 세부적인 방안을 제시하였다.
면진장치 중에서 최근 많은 연구가 이루어지고 있는 마찰진자 베어링은 적절한 마찰력을 얻기 위해 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 마찰재가 이용되고 있다. 본 연구에서는 자력의 반발력을 이용해 재료의 성질을 대체하여 면진성능을 향상 시킬 수 있는 자력을 이용한 마찰진자 베어링을 제안하였다. 제안된 시스템은 자력에 의한 반발력이 수직력을 줄여줌으로써 재료에 의한 마찰계수의 영향을 줄일 수 있음을 가정하였다. 또한 자력의 영향을 가정하기 위해서 간단한 실험을 구성해 보았으며, 자력이 작용을 할 때 마찰계수($\mu$)를 약 20%정도 줄여줄 수 있었다. 실험 결과를 적용한 수치해석을 통해 다양한 지진에 대해서 기존의 마찰진자 베어링보다 향상된 성능을 보여주었고, 특히 지진으로 인해 구조물의 파괴에 작용하는 주된 요소인 최상층의 가속도와 구조물의 상대변위를 비교함으로써 제안된 시스템이 면진장치로서의 기능을 가지고 있음을 확인하였다. 자력을 이용하여 기존의 PTFE 마찰재를 대체할 수 있는 자력을 이용한 마찰진자 베어링의 구조적 설계를 할 수 있다면 마찰진자 베어링의 문제점을 보완한 기초격리장치로서 적용될 수 있을 것으로 사료된다.
The building design codes and standards in many countries usually are either fully or partially adopted from the international codes. However, regional conditions like the quality of construction industry and different statistical parameters of load and resistance have essential roles in the code calibration of building design codes. This paper presents a probabilistic approach to assess the reliability level of adopted national building codes by simulating design situations and considering all load combinations. The impact of the uncertainty of wind and earthquake loads, which are entirely regional condition dependent and have a high degree of uncertainty, are quantified. In this study, the design situation is modeled by generating thousands of numbers for load effect ratios, and the reliability level of steel elements for all load combinations and different load ratios is established and compared to the target reliability. This approach is applied to the Iranian structural steel code as a case study. The results indicate that the Iranian structural steel code lacks safety in some load combinations, such as gravity and earthquake load combinations, and is conservative for other load combinations. The present procedure can be applied to the assessment of the reliability level of other national codes.
In paper after the strong earthquake of recently the Korea neighborhood, the Korean government survey show that the 86% of school buildings in Korea are in potential damage risk and only 14% of them are designed as earthquake-resistance buildings. Earthquake Reinforcing projects of school have been a leading by the ministry of education, however their reinforcing methods done by not proved a engineering by experiment which results in uneconomical and uneffective rehabilitation for the future earthquake. An experimental and analytical study have been conducted for the shear reinforcing method of column by axis and horizontal axis load using attaching composite beam. Based on the previous research, in this study, Design examples are given to show the performance evaluation for the column reinforcing of old school buildings using nonlinear analysis is going to be conducted and strengthening method is going to be on the market after their performance is proved by the test.
The enlargement of interest in base isolators as an earthquake-proof design strategy has dramatically accelerated experimental studies of elastomeric bearings worldwide. In this paper, a new base isolator concept that is a hybrid system of rubber bearings is proposed. Uniaxial, biaxial, and triaxial shaking table tests are also performed to study the seismic behavior of a 0.4-scale three-story isolated steel structure in the National Center for Research on Earthquake Engineering in Taiwan. Experimental results demonstrate that structures with a hybrid system of rubber bearings composed of stirruped rubber bearings and laminated rubber bearings can actually decrease the seismic responses of the superstructure. It has been proved through the shaking table tests that the proposed hybrid system of rubber bearings is a very promising tool to enhance the seismic resistance of structures. Moreover, it is demonstrated that the proposed analytical model in this paper can predict the mechanical behavior of the hybrid system of rubber bearings and seismic responses of the base-isolated structures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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