• Earthquakes and Structures
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• 제3권5호
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• pp.695-717
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• 2012

Seismic resiliency of new buildings has improved over the years due to better seismic codes and design practices. However, there is still large number of vulnerable and seismically deficient buildings. It is not economically feasible to retrofit and upgrade all vulnerable buildings, thus there is a need for rapid screening tool. Many factors contribute to the damageability of buildings; this makes seismic evaluation a complex multi-criteria decision making problem. Many of these factors are noncommensurable and involve subjectivity in evaluation that highlights the use of fuzzy-based method. In this paper, a risk-based framework earlier proposed by Tesfamariam and Saatcioglu (2008a) is extended using Fuzzy-TOPSIS method and applied to develop an evaluation and ranking scheme for steel buildings. The ranking is based on damageability that can help decision makers interpret the results and take appropriate decision actions. Finally, the application of conceptual model is demonstrated through a case study of 1994 Northridge earthquake data on seismic damage of steel buildings.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제26권3호
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• pp.263-276
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• 2007

Steel frame structures have been widely used in multi-storey and high-rise buildings and the connections in these structures are critical. In the Northridge and Kobe Earthquake, beam-column connections suffered damage due to brittle fracture. According to seismic design codes, ductility of the beam to column connection is also necessary. A study on the behavior of a beam to column connection with the aim of improving ductility as well as preventing brittle failure was carried out. In order to control the position of a plastic hinge on the beam, a connection with a hole in the beam web was developed. Five specimens with different parameters under cyclic load were assessed. The results are presented in terms of the stress distribution of the beam, hysteretic behavior, and ultimate capacity. Furthermore, the finite element method was also used to analyze the model, and the results were compared with those obtained from the experiment. It is shown from the analysis and experimental results that this type of connection is effective in terms of improving ductility for a beam to column connection in low-rise buildings.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.55-65
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• 2018

In order to reduce the seismic response of the spatial structure, a seismic isolation system with sufficient flexibility is used. The natural period of structure with seismic isolation system got be long to avoid prominent period. In this study, The seismic response of the truss-arch structure, which is modeled in three types according to the rise-span ratio is analyzed on El-centro, Northridge and Artificial Earthquake and compared with the seismic response of the truss-arch structure with lead rubber bearing(LRB). When seismic load is applied to the truss arch with isolation system, the horizontal acceleration response of the truss arch is reduced and vertical seismic response is also reduced. The application of the seismic isolation system is effective in controlling the seismic response.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.27-34
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• 2023

In this study, the seismic response characteristics of the three analysis model with or without TMD were investigated to find out the effective dome shape. The three analysis models are rib type, lattice type and geodesic type dome structure composed of space frame. The maximum vertical and horizontal displacements were evaluated at 1/4 point of the span by applying the resonance harmonic load and historical earthquake loads (El Centro, Kobe, Northridge earthquakes). The study of the effective TMD installation position for the dome structure shows that seismic response control was effective when eight TMDs were installed in all types of analysis model. The investigation of the efficiency of TMD according to dome shape presents that lattice dome and geodesic dome show excellent control performance, while rib dome shows different control performance depending on the historical seismic loads. Therefore, lattice and geodesic types are desirable for seismic response reduction using TMD compared to rib type.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.429-436
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• 2014

본 논문은 철근콘크리트 구조물의 지진해석에 관한 국제 벤치마크 프로젝트인 SMART-2013을 통해 3차원 비대칭 철근콘크리트 건물의 고유진동수와 재료 비선형성을 고려한 지진응답을 계산한 결과를 제시한다. 이를 위해 콘크리트와 철근의 비선형 재료모델을 구성하고 대표부피요소에 대한 국부테스트를 수행하여 비선형 모델의 성능을 평가하였다. 이러한 SMART-2013 철근콘크리트 건물의 비선형 유한요소모델에 대해 모드해석과 저강도 지진하중에 대한 선형 시간이력해석을 수행한 결과, 구조물의 고유진동수, 변위 및 가속도 시간이력이 SMART-2013 프로젝트에서 제시한 실험값들과 유사하였다. 또한 Northridge 지진에 대한 변위 및 가속도 응답의 시간이력과 최대층간상대변위의 응답스펙트럼을 계산하여 고강도 지진하중에 대한 이 철근콘크리트 건물의 거동을 평가하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권3호
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• pp.162-172
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• 2016

최근 미국 노스리지 지진(1994)과 일본 고베 지진(1995) 발생 이후 다양한 구조물 및 건축물을 설계할 때 성능 기반 설계 개념이 적극적으로 도입되고 있다. 성능기반 설계가 도입되면서 구조물 각각의 성능에 적합한 연발생빈도의 등재해도 스펙트럼이 요구되고 있다. 10 인의 지진 및 지체구조 전문가가 제시한 국내 및 미국 중동부에서 개발된 스펙트럴 지반진동 감쇠식과 다수의 지진지체구조구 모델을 사용하였다. 인구 밀도가 높은 5개 주요 도시에 대해 확률론적 방법을 이용하여 등지진재해도 스펙트럼을 분석하였다. 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0 Hz 및 PGA에 대해 확률론적 지진재해도 결과를 이용하여 500년, 1,000년 및 2,500년의 3개 재현주기에 대해 등재해도 스펙트럼을 분석하였다. 민감도 분석 결과 각각의 고유 진동수에 해당하는 지반진동 감쇠식이 지진지체구조구 모델에 비하여 지진재해도에 보다 커다란 영향을 주었다. 마지막으로 등재해도 스펙트럼은 공통적으로 10 Hz에서 최대값을 보여 주었고, 원자력 관련 기술기준 또는 기존 연구에서 제시된 등지진재해도 스펙트럼과 수준과 모앙 특성에서 유사성을 보여주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.559-568
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• 2000

본 논문에서는 용접 수평헌치로 보강된 내진 철골모멘트접합부를 간단히 해석적으로 모형화하는 새로운 방안을 제시하였다. 1994년 노스리지 및 1995년 효고현 남부 지진피해 이후 철골모멘트접합부의 새로운 내진상세가 다양하게 제시되어 왔다. 이 가운데 보의 하부를 헌치로서 보강하는 방안도 유망한 대안의 하나로 평가되고 있다. 삼각헌치 대신 수평헌치를 도입하면 보강작업이 용이하고 경제적으로도 유리하나 아직 응력전달 메카니즘이 규명되지 않고 있어서 정립된 설계방안이 존재하지 않는다. 본 연구에서는 보와 헌치의 상호작용 및 변형의 적합조건을 고려하여 이 문제의 해결방안을 제시하였다. 본 연구의 방안에 의해 설계에 필요한 보-헌치의 상호작용력 및 보와 헌치 플랜지 용접부의 휨응력도를 만족스럽게 예측할 수 있다.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권4호
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• pp.361-377
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• 2018

In this paper, an alternative reliability-based methodology is developed and implemented on the safety evaluation of structures subjected to seismic loading. To effectively elaborate the approach, structures are represented by finite elements and seismic loading is applied in time domain. The accuracy of the proposed reliability-based methodology is verified using Monte Carlo Simulation. It is confirmed that the presented approach provides adequate accuracy in calculating structural reliability. The efficiency and robustness in problems related to performance-based seismic design are verified. A structure designed by experts satisfying all post-Northridge seismic design requirements is studied. Rigidities related to beam-to-column connections are incorporated. The structure is excited by three suites of ground motions representing three performance levels: immediate occupancy, life safety, and collapse prevention. Using this methodology, it is demonstrated that only hundreds of deterministic finite element analyses are required for extracting reliability information. Several advantages are documented with respect to Monte Carlo Simulation. To showcase an applicability extension of the proposed reliability-based methodology, structural risk is calculated using simulated ground motions generated via the broadband platform developed by the Southern California Earthquake Center. It is validated the accuracy of the broadband platform in terms of structural reliability. Based on the results documented in this paper, a very solid, sound, and precise reliability-based methodology is proved to be acceptable for safety evaluation of structures excited by seismic loading.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.531-539
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• 2003

노스리지 지진 발생시 구조체 손상이 발생했던 현장용접 모멘트골조와 달리 기둥-보 브라켓형식의 모멘트골조에는 지진의 영향을 조정하고 감소시키는 도구(tool)가 바로 보에 이음부(splice)이다. 지진발생 중에 보의 이음부는 연성의 퓨즈(fuse)로서 작용할 수 있고, 골조에 발생할 수 있는 흼모멘트를 포함한 힘의 크기를 제한할 수 있다. 국내에서는 모멘트 골조의 대부분이 기둥-보 브라켓 형식으로 이루어진다. 본 논문에서는 이음하지 않은 H형강보를 제작하여 단순가력 실험을 수행하였고, 고력볼트를 이용하여 전강도설계된 실물실험체와 플랜지볼트 열수를 각각 75%, 50% 및 0%로 줄여서 이음부를 제작한 H형강 보를 단순가력 실험을 수행하였다. 이들 실험을 통해 기둥-보 브라켓형식의 모멘트 골조에서 보의 이음부(Beam Splice)가 악보(Week Beam)의 임계위치(Critical Point)로서 작용할 수 있는 가능성을 타진하고자 하는 연구에 기초자료를 제공하는 것이 본 연구의 목적이다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.9-16
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• 2006

모멘트 저항골조는 내진성능이 매우 우수한 것으로 알려져 왔으며 많은 건축물의 설계에 이용되며 시공되어지고 있으나 노스리지 지진과 고베 지진시 충분한 내진성능을 발휘하지 못하고 접합부에서 균열 또는 취성파괴가 발생하였다. 양지진 이후 접합부의 내진성능을 향상시키고자 접합부 상세에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 우리나라에서도 지진에 대한 사회적 관심과 일본에서 발생한 지진이 한반도에 영향을 주는 상황에서, 이에 대한 사회전반의 관심과 우려가 제기되고 있다. 본 논문에서는 H형 보 웨브의 고장력볼트 전단접합과 H형 플랜지의 리브보강 유무를 변수로 한 실대형 실험체를 가지고 실험을 실시하였다. 실험을 통해 보 웨브의 2면 전단접합을 통해 고장력 볼트수 감소와 시공성 향상을 기대하며, 리브플레이트 보강을 통해 내진성능을 향상시키고자 한다. 또한 논 스켈럽을 통해 응력집중에 의한 취성파괴를 방지하고자 한다.