• 지질공학
• /
• 제25권2호
• /
• pp.237-250
• /
• 2015

지진 시에 지하구조물은 지상구조물보다 더욱 안전한 것으로 간주되어 왔으나, 1995년 고베지진 시 발생한 지하철터널의 피해 이후 지하구조물의 피해 사례가 점점 증가하고 있다. 본 논문에서는 풍화토로 되메움한 개착식 터널과 주변 지반의 지진 시 거동을 Mohr-Coulomb모델을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 지반의 측면 경계조건, 인장강도, 최대지진가속도에 따른 개착식 터널과 주변 지반의 변위 및 터널 라이닝에 작용하는 응력을 예측하였다. 지반의 측면 경계조건(자유장 경계조건과 일반 경계조건)과 주변 지반의 인장강도의 변화에 따라 계산된 변위와 응력은 상당한 차이를 나타냈다. 좌우경계조건이 자유장 조건인 경우에는 지반의 잔류변형이 거의 발생하지 않았으나, 구속된 일반 조건인 경우에는 지진으로 인한 주변 및 기초 지반의 융기로 인한 잔류변형이 크게 발생하였다. 하지만 주변 및 기초 지반의 인장강도를 점착력의 100%로 가정하였을 경우 개착식 터널은 측면 경계조건이나 입력된 최대가속도에 관계없이 잔류변위는 1 cm 이내로 무시할 수준이다. 뿐만 아니라, 최대변위 발생 시 및 최종 단계에서 터널 라이닝에서 발생하는 응력은 모두 허용응력 이내이므로 안전한 것으로 판단된다. 동적 수치해석에서는 주변 지리적 조건을 고려하여 적절한 경계조건을 설정하고 인장강도와 같은 지반의 물성치를 정확하게 구하는 것이 매우 중요한 것으로 판단된다.

• Industrial Engineering and Management Systems
• /
• 제13권3호
• /
• pp.297-303
• /
• 2014

Stock pre-positioning is one of the most important decisions for preparing the stage of emergency logistics planning. In this paper, a mixed integer model for stock pre-positioning is derived to support an emergency disaster relief response against the event of earthquake. A maximum response time limit, budget availability, multiple item types, and capacity restrictions are considered. In the model, the decision of the distribution centers to cover a disaster area and the amount of supplies to be stocked in each distribution center are simultaneously determined to maximize the total expected relief demand of the disaster areas covered by the existing distribution centers. The proposed model is applied to a real case with 33 disaster areas and 16 distribution centers in Indonesia. Several sensitivity analyses are conducted to estimate the fluctuation on the emergency stock pre-positioning planning by changing the maximum response time and budgets.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제15권2호
• /
• pp.203-214
• /
• 2018

Deflection control in tall buildings is a challenging issue. Connecting of the towers is an interesting idea for architects as well as structural engineers. In this paper, two reinforced concrete core-wall towers are connected by a truss bridge with buckling restrained braces. The buildings are 40 and 60-story. The effect of the location of the bridge is investigated. Response spectrum analysis of the linear models is used to obtain the design demands and the systems are designed according to the reliable codes. Then, nonlinear time history analysis at maximum considered earthquake is performed to assess the seismic responses of the systems subjected to far-field and near-field record sets. Fiber elements are used for the reinforced concrete walls. On average, the inter-story drift ratio demand will be minimized when the bridge is approximately located at a height equal to 0.825 times the total height of the building. Besides, because of whipping effects, maximum roof acceleration demand is approximately two times the peak ground acceleration. Plasticity extends near the base and also in major areas of the walls subjected to the seismic loads.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제13권3호
• /
• pp.241-253
• /
• 2017

In this paper, dynamic response of the horizontal nanofiber reinforced polymer (NFRP) strengthened concrete beam subjected to seismic ground excitation is investigated. The concrete beam is modeled using hyperbolic shear deformation beam theory (HSDBT) and the mathematical formulation is applied to determine the governing equations of the structure. Distribution type and agglomeration effects of carbon nanofibers are considered by Mori-Tanaka model. Using the nonlinear strain-displacement relations, stress-strain relations and Hamilton's principle (virtual work method), the governing equations are derived. To obtain the dynamic response of the structure, harmonic differential quadrature method (HDQM) along with Newmark method is applied. The aim of this study is to investigate the effect of NFRP layer, geometrical parameters of beam, volume fraction and agglomeration of nanofibers and boundary conditions on the dynamic response of the structure. The results indicated that applied NFRP layer decreases the maximum dynamic displacement of the structure up to 91 percent. In addition, using nanofibers as reinforcement leads a 35 percent reduction in the maximum dynamic displacement of the structure.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1990년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.44-49
• /
• 1990

This study is a seismic analysia of absorber rod in KMRR Reactivity Control Mechanism. The model being studied i8 two coaxial tubes (control absorber rod and flow tube) immersed in the water and partially coupled (overlap) by water Hap. The hydrodynamic mass effects by the water in each surrounding conditions are considered in the model. The natural frequencies, stresses and displacements of the system due to Safe Shutdown Earthquake are computed in the cases of in-phase modes and out-of-phase modes of two coaxial tubes. The results show that maximum stresses are well below the allowable limit and maximum displacements at the ends of both tubes in out-of-phase modes are so huck that the tubes contact each other in the overlap zone.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.65-76
• /
• 2010

본 연구에서는 국내에서 널리 사용되고 있는 매설가스배관인 API X65에 대해 지진 취약도 해석을 수행하였다. 이를 위해, 15가지 경우의 배관 해석모델에 대해 12본 세트의 다양한 지진파를 0.1g 등간격으로 스케일링하여 비선형 시간이력해석을 수행한 후, 비선형 시간이력해석으로 얻어진 매설가스배관의 최대 변형률을 이용하여 지진취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석을 위해 본 연구에서는 또한, 지반조건, 단부지점조건, 매립깊이 및 배관형태 등을 변수로 고려하여 지진 취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석결과, 지반조건, 단부지점조건 및 매립깊이는 매설가스배관의 취약도 곡선에 영향을 끼치는 것으로 판단되었고, 특히 지반조건이 미치는 영향은 다른 두 변수에 비해 다소 큰 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 배관형태가 취약도 곡선에 미치는 영향은 미미한 것을 알 수 있었다. 종합적으로, 매설가스배관의 지진 취약도 해석과 관련된 연구가 많지 않은 현실을 감안할 때, 본 연구결과는 매설가스배관의 지진 취약성 평가해석에 초석으로 고려되어질 수 있고, 추후 관련분야 연구에 좋은 참고자료가 될 것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제29권6호
• /
• pp.659-671
• /
• 2008

A procedure to analyse the space frame structure fixed at base as well as resting on sliding bearing using total or absolute displacement in dynamic equation is developed. In the present method, the effect of ground acceleration is not considered as equivalent force. Instead, the ground acceleration is considered as a known value in the acceleration vector at degree of freedom corresponding to base of the structure when the structure is in non-sliding phase. When the structure is in sliding phase, only a force equal to the maximum frictional resistance is applied at base. Also, in this method, the stiffness matrix, mass matrix and the damping matrix will not change when the structure enters from one phase to another. The results obtained from the present method using absolute displacement approach are compared with the results obtained from the analysis of structure using relative displacement approach. The applicability of the analysis is also demonstrated to obtain the response of the structure resting on sliding bearing with restoring force device.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제9권1호통권41호
• /
• pp.33-42
• /
• 2005

국내와 같이 풍하중이 지배 횡하중으로 작용하는 중/약진대라 할지라도 초고층건물의 설계를 담당하고 있는 구조기술자는 특정세기의 잠재지진(가령 재래기 500년 정도의 설계용지진동 또는 재래기 2400년 정도의 최대한도지진)이 구조시스템에 미칠 수 있는 구조적 영향을 합리적으로 평가할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 중/약진대로 분류되는 국내의 지진환경하에서, 국내 구조사무소의 평균적 실무관행에 따라 내풍설계된 초고층 철골중심가새골조를 가정하여 지진해석을 수행하고 내진성능을 평가하였다. 내풍설계에서 요구되는 사용성 요건 및 횡력저항 철골부재에 부과돠는 폭-두께비 제한 등으로 인해 상당한 크기의 시스템 초과강도(system overstrength)가 유입됨을 확인할 수 있었다. 내풍설계과정에서 부차적으로 기인하는 이 시스템 초과강도로 인하여, 본 연구의 세장비 6 이상의 철골조 초고층 중심가새골조는 2400년 재래기의 최대한도지진에 대해서도 즉시입주 가능한 거동수준에서 탄성적으로 저항할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제30권5호
• /
• pp.397-404
• /
• 2017

본 연구의 목적은 트러스의 형태를 바꿔가며 엇갈린 트러스(STF) 시스템의 내진성능을 평가하는 것이다. 예제 구조물은 10층의 철골조 사무실 건물이며, 시스템별로 각각 프랫트러스, 하우트러스, 와렌트러스, 케이트러스와 비렌딜트러스를 적용하였다. 중력하중, 풍하중, 지진하중을 고려한 구조해석을 실시하여 부재에 높은 DCR을 만족하는 단면을 산정한 후 고유주기, 밑면전단력과 층간변위를 산출하였다. 그 후, 역량스펙트럼법을 통해 1.2배의 설계지진(DE)과 최대고려지진(MCE)에 대한 성능점을 산정하고, STF 시스템의 항복여부 및 소성힌지의 분포를 파악하여 구조기준에서 제시한 목표성능수준을 만족하는지 살펴보았다. 평가 결과, 모든 시스템이 해당 목표성능수준을 만족하였으며, 시스템의 경제성 및 효율성을 따져보았을 때, PR10이나 VR10이 가장 적합한 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제7권2호
• /
• pp.29-37
• /
• 2003

본 연구에서는 지진하중에 의하여 철골 모멘트저항골조(MRF)와 좌굴이 방지된 가새골조(BRBF) 그리고 힌지로 접합된 좌굴이 방지된 가새골조(HBRBF)에서 발생하는 층별 이력에너지의 분포에 대하여 고찰하였다. 예제 구조물의 에너지 요구량을 산정하기 위하여 다른 지반조건에서 계측된 60개의 지진기록을 사용하였다. 해석결과에 따르면 MRF와 BRBF에서의 이력에너지는 밑면에서 최대가 되고 상부층으로 갈수록 점진적으로 감소하여, 상부층에서는 부재의 이력거동이 거의 발생하지 않았다. 그러나 HBRBF에서의 층별 이력에너지는 구조물의 높이에 따라 상대적으로 균등하게 분포하였으며, 이러한 경우 손상이 한 층에 집중적으로 발생하지 않아 다른 시스템에 비하여 보다 바람직하다고 할 수 있다. 연암 지반, 연약한 토사, 단층 근처의 지반 조건에 따른 에너지의 분포형태는 거의 동일하게 나타났다.