• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.281-288
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• 2015

댐퍼를 비롯한 대부분의 내진성능 향상 부재는 골조를 구성하는 주요구조부재가 소성상태에 진입한 다음 나타나는 층 강성 저하에 대한 대처가 없어 대지진 시 건물의 층 파괴를 방지하지 못할 가능성이 높다. 이에 본 논문은 건물의 주요부재가 탄성항복한 뒤에도 건물의 층 강성을 일정기간 유지시킬 수 있는 고강도강 내진성능 향상부재를 제안한다. 본 논문에서는 다음과 같은 사실을 알 수 있다. (1) 골조의 소성화 항복 후 저감된 수평내력을 보강하는 탄성 부재를 제안방식으로 설계 시 기존 면적을 방해하지 않는 작은 단면으로 최대 층간변형각 0.02rad 까지 내력 저감 보강 가능 (2) 제안 내진성능 향상부재의 최저 적용으로도 설계 레벨을 상회하는 거대 지진에서 과다변형집중방지에 상당한 효과를 발휘하는 것을 확인.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권3호
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• pp.269-284
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• 2016

Simplified techniques based on in situ testing methods are commonly used to assess seismic liquefaction potential. Many of these simplified methods were developed by analyzing liquefaction case histories from which the liquefaction boundary (limit state) separating two categories (the occurrence or non-occurrence of liquefaction) is determined. As the liquefaction classification problem is highly nonlinear in nature, it is difficult to develop a comprehensive model using conventional modeling techniques that take into consideration all the independent variables, such as the seismic and soil properties. In this study, a modification of the Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) approach based on Logistic Regression (LR) LR_MARS is used to evaluate seismic liquefaction potential based on actual field records. Three different LR_MARS models were used to analyze three different field liquefaction databases and the results are compared with the neural network approaches. The developed spline functions and the limit state functions obtained reveal that the LR_MARS models can capture and describe the intrinsic, complex relationship between seismic parameters, soil parameters, and the liquefaction potential without having to make any assumptions about the underlying relationship between the various variables. Considering its computational efficiency, simplicity of interpretation, predictive accuracy, its data-driven and adaptive nature and its ability to map the interaction between variables, the use of LR_MARS model in assessing seismic liquefaction potential is promising.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.148-153
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• 2018

본 연구에서는 TS 내진보강공법의 내진보강 효과 검증을 목적으로 7개의 지진파에 대한 TS 댐퍼(Tension Spring-Damper)로 내진보강된 구조물의 비선형 시간이력해석을 수행하였다. 비선형 시간이력 해석을 통해 얻어진 무보강 구조물의 층간변위비와 에너지소산 양과 비교한 결과 층간변위비가 약 30% 가량 감소하였고, 구조체를 통한 에너지 소산의 양은 반감되었다. 이를 통해 TS 내진보강공법의 제진성능이 우수함을 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제13권6호
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• pp.561-572
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• 2017

Seismic base isolation has been accepted as one of the most popular design procedures to protect important structures against earthquakes. However, due to lack of information and experimental data the application of base isolation is quite limited to nuclear power plant (NPP) industry. Moreover, the effects of inelastic behavior of soil beneath base-isolated NPP have raised questions to the effectiveness of isolation device. This study applies the wavelet analysis to investigate the effects of soil-structure interaction (SSI) on the seismic response of a base-isolated NPP structure. To evaluate the SSI effects, the NPP structure is modelled as a lumped mass stick model and combined with a soil model using the concept of cone models. The lead rubber bearing (LRB) base isolator is used to adopt the base isolation system. The shear wave velocity of soil is varied to reflect the real rock site conditions of structure. The comparison between seismic performance of isolated structure and non-isolated structure has drawn. The results show that the wavelet analysis proves to be an efficient tool to evaluate the SSI effects on the seismic response of base-isolated structure and the seismic performance of base-isolated NPP is not sensitive to the effects in this case.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권3_4호
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• pp.611-628
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• 2012

The inelastic earthquake response of existing, reinforced concrete buildings with an open ground story, designed according to the old Greek codes, is investigated before and after their seismic strengthening with steel braces restricted to the open ground stories. The seismic performance evaluation is based on Part 3 of Eurocode 8 for assessment and retrofitting of buildings. Three and five-story, symmetric and non-symmetric buildings are subjected to a set of seven pairs of synthetic accelerograms, compatible with the design spectrum, and conclusions are drawn regarding the effectiveness of the strengthening solutions. Seismic behavior of the selected models confirms results of previous work regarding the insufficient capacity of the open ground stories for design level earthquakes. It is also shown that strengthening only the weak ground story, a choice having the substantial advantage of low cost and continued usage of the building during its seismic retrofitting, can remove the inherent weakness without shifting the problem to the stories above and thus making such buildings at least as strong as those without a weak first story. This partial strengthening is possible for symmetric as well as eccentric buildings, in which torsion plays a further detrimental role.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권5호
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• pp.405-418
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• 2023

This study focused on the effectiveness of seismic isolation technique in case of a reinforced concrete structure with soft story defined as the stiffness irregularity between adjacent stories. In this context, a seismically isolated 3-story reinforced concrete structure was analyzed by gradually increasing the first story height (3.0, 4.5, and 6.0 m). The seismic isolation system of the structure is assumed to be composed of lead rubber bearings (LRB). In the analyses, isolators were modeled by both deteriorating (temperature-dependent analyses) and non-deteriorating (bounding analyses) hysteretic representations. The deterioration in strength of isolator is due to temperature rise in the lead core during cyclic motion. The ground motion pairs used in bi-directional nonlinear dynamic analyses were selected and scaled according to codified procedures. In the analyses, different isolation periods (Tiso) and characteristic strength to weight ratios (Q/W) were considered in order to determine the sensitivity of structural response to the isolator properties. Response quantities under consideration are floor accelerations, and interstory drift ratios. Analyses results are compared for both hysteretic representations of LRBs. Results are also used to assess the significance of the ratio between the horizontal stiffnesses of soft story and isolation system. It is revealed that seismic isolation is a viable method to reduce structural damage in structures with soft story.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권5호
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• pp.549-562
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• 2024

In this study a steel moment frame system to be installed on the exterior surface of an existing structure is proposed as a seismic retrofit device. The seismic performance of the retrofit system was investigated by installing it on the exterior of a single story single bay reinforced concrete frame and testing it under cyclic loading. The cyclic loading test results indicated that the steel frame significantly enhanced the strength and ductility of the bare structure. Finite element analysis was carried out to validate the test results, and it was observed that there was good agreement between the two results. An analytical model was developed in order to apply the retrofit system to an example structure subjected to seven mainshock-aftershock sequential earthquake records. It was observed that the model structure was severely damaged due to the mainshock earthquakes, and the seismic response of the model structure increased significantly due to the subsequent aftershock earthquakes. The seismic retrofit of the model structure using the proposed steel frame turned out to be effective in decreasing the seismic response below the given limit state.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.295-306
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• 2010

암석과는 달리 절리암반은 변형률 의존적 변형특성(탄성계수 및 감쇠비)을 나타낸다. 탄성파를 이용한 현장실험을 통해 미소변형률 수준에서 암반의 최대탄성계수를 얻을 수 있으며 이를 내진 설계에 반영하고 있으나, 미소 변형률 이상의 중변형률($10^{-4}{\sim}0.5%$) 영역의 동적거동에 대한 실험적인 규명과 이에 대한 수치적 적용은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 변형률 의존적 전단탄성계수 및 감쇠비의 비선형 거동 특성을 반영하여 동적해석을 수행할 수 있는 FLAC3D 해석 모듈을 개발하였다. 리커 웨이브의 파동 변화를 분석하여 개발된 모듈에 대한 검증을 수행하였다. 절리 암반의 탄성파 전파특성과 동적 거동특성을 모사할 수 있는 절리암반 공진주 시험장비를 통하여 현장에서 채취한 절리암반의 변형률 의존적 전단탄성 계수의 감쇠 특성과 감쇠비의 증폭 특성을 획득하였다. 개발된 비선형 해석 모듈에 실험으로부터 획득된 거동 특성을 반영하여 수직구와 사갱의 접속부에 대한 내진 안정성 평가를 수행하였다. 내진해석 결과, 비선형 해석이 선형 해석보다 더 큰 연직변위와 수평변위 결과를 나타냈다. 라이닝의 휨압축응력은 수직구과 사갱의 접속부에서 집중되는 것으로 나타났으며 비선형해석의 경우 라이닝에 더 큰 휨압축응력이 발생되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 변형률 의존적 절리암반의 비선형 거동특성을 보다 깊이 있게 이해하고 해석 및 설계시 고려할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.601-611
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• 2016

최근 빈번하게 발생하는 크고 작은 지진에 대비하여 구조물의 지진에 대한 안전성을 확보하기 위한 방안으로 지진격리시스템을 이용한 연구개발과 사용이 점차 증가하고 있다. 지진격리시스템의 하나인 고감쇠 고무받침(HDRB)는 특수한 고감쇠 고무(HDR)를 이용한 적층형 고무받침으로서 유사 지진격리장치인 납 고무받침에 비해 감쇠기능이 다소 떨어지는 단점이 있어 활용도가 높지 않았다. 그러나, 고감쇠 고무받침은 재료와 형상이 유사한 천연고무받침의 비해 우수한 감쇠력을 가지고 있으며 기존 납 고무받침의 경우 납의 유해성이 문제되어 납을 사용하지 않은 고감쇠 고무받침에 대한 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 고감쇠 고무받침을 대상으로 압축응력 의존성 및 주파수 의존성, 반복하중 의존성 등 다양한 특성에 대하여 실험을 실시하였다. 그리고 여러 계기지진파 상태에서 고감쇠 고무받침의 내진성능을 평가하기 위해 진동대 실험과 분석을 수행하였다. 축소교량에 고감쇠 고무받침을 적용한 모델을 사용했고, 지진격리와 비 지진격리로 구분하여 진행하였다. 그 결과 고감쇠 고무받침을 적용할 경우 비 지진격리의 경우에 비해 높은 감쇠효과를 보였으나 Mexico City와 같은 연약지반의 구조물에 지진격리를 적용할 경우 오히려 구조물의 응답이 증가하는 양상을 나타내 지진격리장치 적용성에 주의해야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.12-19
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• 2021

최근 전 세계적으로 지진이 빈번하게 발생하면서 지진으로부터 철근콘크리트 시설물의 내진설계 및 내진보강에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 철근콘크리트 구조물의 압축부재인 기둥은 지진에 의한 횡력에 취약하여, 적절한 내진보강공법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 시공이 빠르고 간편한 벨크로 내진보강재를 개발하고자 하였다. 벨크로 내진보강재 개발을 위해 기존 공업용 벨크로의 부착성능과 인장력을 증가시켰으며, 공업용 벨크로와 개발된 벨크로 내진보강재의 인장성능을 비교하기 위해 직접인장실험을 수행하였다. 또한 공업용 벨크로와 벨크로 보강재로 보강된 RC 기둥의 내진성능을 예측하기 위한 해석연구를 수행하였다. 해석결과를 바탕으로 비내진 RC 기둥의 벨크로 보강재의 보강에 따른 강도와 연성능력에 대하여 검토하였다. 해석결과 공업용 벨크로와 벨크로 보강재로 보강된 비내진 RC기둥의 강도와 연성능력이 모두 증가함을 확인하였으며, 개발된 벨크로 내진보강재의 내진 성능이 공업용 벨크로 보다 크게 나타남을 확인하였다.