• 제목/요약/키워드: Earthquake behavior

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Numerical simulation of bridge piers with spread footings under earthquake excitation

  • Chiou, Jiunn-Shyang;Jheng, Yi-Wun;Hung, Hsiao-Hui
    • Earthquakes and Structures
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    • 제16권6호
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    • pp.691-704
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    • 2019
  • This study simulates the responses of large-scale bridge piers under pseudo-dynamic tests to investigate the performance of four types of numerical models that consider the nonlinear behavior of the pier and the rocking behavior of the footing. In the models, beam-column elements with plastic hinges are used for the pier, two types of foundation models (rotational spring and distributed spring models) are adopted for the footing behavior, and two types of viscous damping models (Rayleigh and dashpot models) are applied for energy dissipation. Results show that the nonlinear pier model combined with the distributed spring-dashpot foundation model can reasonably capture the behavior of the piers in the tests. Although the commonly used rotational spring foundation model adopts a nonlinear moment-rotation property that reflects the effect of footing uplift, it cannot suitably simulate the hysteretic moment-rotation response of the footing in the dynamic analysis once the footing uplifts. In addition, the piers are susceptible to cracking damage under strong seismic loading and the induced plastic response can provide contribution to earthquake energy dissipation.

일방향 반복가력을 받는 HPFRCC로 보강한 비내진 기둥의 이력거동 (Cyclic Behavior of the HPFRCC Column With Short Lap Splices Under Unidirectional Loading)

  • 강호재;한상환
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.247-253
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    • 2022
  • The columns of older reinforced concrete (RC) buildings generally have limited reinforcement details. Thus, they could be vulnerable to earthquake ground motions, leading to partial or complete building collapse. In this study, high-performance fiber-reinforced cementitious composite (HPFRCC) was applied to RC columns to improve their seismic behavior. Experimental tests were conducted with two full-sized specimens with limited reinforcement details, including short lap splices, while unidirectional loadings were applied to the specimens. The seismic behavior of RC columns was substantially improved by using HPFRCC.

Risk evaluation of steel frames with welded connections under earthquake

  • Song, Jianlin;Ellingwood, Bruce R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제11권6호
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    • pp.663-672
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    • 2001
  • Numerous failures in welded connections in steel moment-resisting building frames (SMRF) were observed when buildings were inspected after the 1994 Northridge Earthquake. These observations raised concerns about the effectiveness of such frames for resisting strong earthquake ground motions. The behavior of SMRFs during an earthquake must be assessed using nonlinear dynamic analysis, and such assessments must permit the deterioration in connection strength to capture the behavior of the frame. The uncertainties that underlie both structural and dynamic loading also need to be included in the analysis process. This paper describes the analysis of one of approximately 200 SMRFs that suffered damage to its welded beam-to-column connections from the Northridge Earthquake is evaluated. Nonlinear static and dynamic analysis of this SMRF in the time domain is performed using ground motions representing the Northridge Earthquake. Subsequently, a detailed uncertainty analysis is conducted for the building using an ensemble of earthquake ground motions. Probability distributions for deformation-related limit states, described in terms of maximum roof displacement or interstory drift, are constructed. Building fragilities that are useful for condition assessment of damaged building structures and for performance-based design are developed from these distributions.

동일본 대지진 발생후 어린이 작문·기록에 나타난 피난행동에 관한 연구 (A Study on Evacuation Behavior after an Earthquake from the Viewpoint of Children's Composition and Notes in the Great East Japan Earthquake)

  • 정원조;소우다아키히로;요코야타카시;이이다타다스;이타미코지;이명권
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.331-332
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    • 2022
  • 동일본 대지진 이후부터 피해자들의 증언을 정리한 보도와 서적 등이 간행되어 당시의 피난 상황을 알려지게 되었다. 그러나 이러한 자료 중 어린이들의 피난 상황 정보는 매우 적으며 지진이나 해일에 의해 어린이들이 어떤 행동을 취하고 피난을 했는지에 대해서는 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 동일본 대지진에서 아이들의 피난 행동을 분석 및 고찰하여 향후 예상되는 재난에 대한 어린이들의 피난 행동에 관한 예측을 하는 것을 목적으로 한다. ‥‥(중략)‥‥

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절리의 방향성을 고려한 암반의 동적거동 수치해석 (A Numerical Analysis of Dynamic Behavior of Rock Mass with Intense Discontinuities)

  • 하태욱;양형식
    • 터널과지하공간
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    • 제16권5호
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    • pp.394-404
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    • 2006
  • 암반구조물의 동적 거동은 구조물이 위치하는 동적 물성과 입력지진파의 특성에 따라 크게 다르며, 절리군이 발달한 암반은 블록의 역학적인 특성과 함께 불연속면의 구조적, 역학적 특성에 따라 다르다. 본 연구에서는 불연속체 해석 기법인 UDEC을 이용하여 지하구조물 주변에 발달한 불연속체의 구조적인 특징에 따라 변화하는 암반의 동적 거동을 평가하고, 이를 연속체 해석 기법인 $FLAC^{2D}$의 결과와 비교를 통해 절리 암반의 지진에 대한 동적 거동의 타당성을 비교 검토하였다. 그 결과, 불연속체가 고려된 해석 결과는 절리의 거동에 의한 영향으로 구조적인 형상에 따른 변화가 나타났으며, 연속체 해석 결과는 불연속체 해석 결과에 비해 과다 평가되는 것으로 나타났다.

완만한 곡선형 이력거동을 이용한 강도감소계수의 평가 (Evaluation of Strength Reduction Factors using Smooth Hysteretic Behavior)

  • 송종걸
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.49-60
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    • 2010
  • 구조부재와 구조시스템의 실제 비탄성 이력거동은 완만한 형태를 나타낸다. 완만한 곡선형 이력거동이 이선형 또는 분할선형 강성저하모델등에 비하여 실제 거동을 정확하게 나타낸다. 내진설계에서 강도감소계수는 탄성 거동만 허용한 경우에 요구되는 강도를 설계수준의 강도로 감소시키는데 사용된다. 강도감소계수에 대한 완만한 곡선이력거동의 영향을 근거리 지진과 원거리 지진을 받는 몇 가지 완만한 곡선이력 시스템에 대하여 평가하였다. 설계 목적을 위하여 이력거동의 완만정도와 근거리와 원거리 지진으로 대변될 수 있는 지진특성을 고려하는 간단한 강도감소계수 식을 제안하였다. 본 연구의 제안식에 의한 강도감소계수가 기존의 제안식에 의해 평가된 강도감소계수보다 비탄성 응답스펙트럼 해석으로부터 직접적으로 구한 강도감소계수에 근접한 결과를 나타낸다.

지진 시나리오 기반 하천 제방의 거동 변화 분석 (Analysis of behavior a River Levee based on the Earthquake Scenario)

  • 김진만;진윤화;한희수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.481-487
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    • 2020
  • 하천 제방의 경우 내진설계 제외 시설로 지정되어 있다. 하지만 지진으로 인해 하천 제방이 붕괴될 경우 경제적 손실과 인명 피해는 필연적으로 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 지진 시 하천 제방의 거동 변화 분석을 수치해석적으로 검토하였다. 기존 연구들과 달리 실지진파를 이용한 동해석을 수행하였으며, 지진 발생 전/후 하천 제방의 거동을 정량적으로 비교하고 분석하였다. 연구결과, 제방의 활동 안전율은 지진 발생전 대비 약 28.5% 감소되었지만, 최소 기준 안전율은 만족하는 것으로 나타났다. 하지만 지진으로 인해 발생한 과잉간극수압으로 연직유효응력은 81.8% 감소하였고, 기초지반 대부분이 액상화 현상이 발생하는 것으로 나타났다. 지진으로 인한 응력-변위 거동 검토 결과, 제내지 측성토층에서 큰 침하가 발생하는 것으로 나타났으며 기초지반 대부분이 항복하는 것으로 나타나 검토 대상 하천 제방은 지진에 상당히 취약한 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 토대로 하천 제방에 대한 내진설계 기준 재정립의 필요성이 확보되었으며, 개략적인 피해영역과 지진취약구간을 예측할 수 있는 기초자료로써의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

역T형 옹벽의 지진시 거동특성 Part I : 수치해석 모델링 기법의 검증 (Seismic Behavior of Inverted T-type Wall under Earthquake Part I : Verification of the Numerical Modeling Techniques)

  • 이진선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • Permanent deformation plays a key role in performance based earthquake resistant design. In order to estimate permanent deformation after earthquake, it is essential to secure reliable response history analysis(RHA) as well as earthquake scenario. This study focuses on permanent deformation of an inverted T-type wall under earthquake. The study is composed of two separate parts. The first one is on the verification of RHA and the second one is on an effect of input earthquake motion. The former is discussed in this paper and the latter in the companion paper. The verification is conducted via geotechnical dynamic centrifuge test in prototype scale. Response of wall stem, ground motions behind the wall obtained from RHA matched pretty well with physical test performed under centrifugal acceleration of 50g. The rigorously verified RHA is used for parametric study to investigate an effect of input earthquake motion selection in the companion paper.

철근콘크리트 골조의 내진보강을 위한 신기술 개발 (Development of Now Technique for Earthquake-Resistant Retrofit in Reinforced Concrete Frame)

  • 하기주;신종학;최민권;조용태;조용태;이상목;이영범
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.69-74
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    • 2000
  • In this dissertation, experimental research was carried out to study the hysteretic behavior of reinforced concrete frame designed by high performance techniques, using carbon fiber plate, diagonal bracing system with or without steel frame. Experimental programs were carried to evaluate the structural performance of such test specimens, such as the hysteretic behavior, the maximum horizontal strength, crack propagation, and ductility etc. Specimens(RFCP, RFXB, RFXB-F), designed by the improvement of earthquake-resistant performance, were attained more load-carrying load-carrying capacity stable hysteretic behavior.

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웨브 개구부를 가진 합성보의 이력거동 (Hysteretic Behavior of Composite Beam with Web Opening)

  • 박노웅
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.173-179
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    • 1998
  • This research investigates the hysteretic behavior of composite beams with web opening near the beam end. The objective of this research is to intend a ductile failure around the web opening subjected to cyclic loading prior to the potential brittle failure at the beam-to-colum connection. Experimental tests of two specimens having different location of opening were conducted resulting in better performance of strength and ductility at the specimen of middle opening compared with that of upper opening. Also, comparisons of experimental and theoretical results were carried out.

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