• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.94-101
• /
• 2021

현재 국내에서 내진성능관리 실무에 사용되고 있는 내진성능관리-의사결정 지원기술은 개별시설물의 내진성능을 정성적인 지수 값에 근거한 내진보강 우선순위만을 결정하고 있어 내진보강이 되었음에도 불구하고 지진 시 도로가 정상적인 교통통행기능을 수행하지 못하는 상황이 발생하고 있다. 이러한 단점을 극복하고 도로망관점에서 내진성능관리를 수행할 수 있도록 의사결정에 필요한 다양한 판단자료를 제공할 수 있는 새로운 내진성능관리 의사결정지원 기술이 필요하다. 본 논문에서는 교량, 터널, 사면, 옹벽으로 구성된 포항시 도로망을 대상으로 "지진위험도평가"를 적용하여 정량적인 지진 전·후 직·간접 피해규모 산출, 내진보강 전후의 직·간접 피해규모 비교에 의한 내진보강효과 검토, 이를 통해 수행 할 수 있는 내진보강 우선순위 선정, 필요예산 계획, 방재도로선정 등의 다양한 의사결정 사항들을 제시하였다. 또한 지진 위험도평가 방법을 이용한 내진성능평가를 시각적으로 구현하여 의사결정자들이 직관적으로 의사결정을 수행할 수 있도록 지원하기위해 개발된 의사결정지원 소프트웨어를 소개하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제26권2호
• /
• pp.95-103
• /
• 2022

In order to evaluate the earthquake safety of equipment in structures, it is essential to analyze the In-Structure Response Spectrum (ISRS). The ISRS has a peak value at the frequency corresponding to the structural vibration mode, but the frequency and amplitude at the peak can vary because of many uncertain parameters. There are several seismic design criteria for ISRS peak-broadening for fixed base structures. However, there are no suggested criteria for constructing the design ISRS of seismically isolated structures. The ISRS of isolated structures may change due to the major uncertainty parameter of the isolator, which is the shear stiffness of the isolator and the several uncertainty parameters caused by the nonlinear behavior of isolators. This study evaluated the effects on the ISRS due to the initial stiffness of the bi-linear curve of isolators and the variation of effective stiffness by the input ground motion intensity and intense motion duration. Analyzing a simplified structural model for isolated base structure confirmed that the ISRS at the frequency of structural mode was amplified and shifted. It was found that the uncertainty of the initial stiffness of isolators significantly affects the shape of ISRS. The variation caused by the intensity and duration of input ground motions was also evaluated. These results suggested several considerations for generating ISRS for seismically isolated structures.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제17권4호
• /
• pp.471-495
• /
• 2014

The responses of steel buildings with perimeter moment resisting frames (PMRF) with medium size columns (W14) are estimated and compared with those of buildings with deep columns (W27), which are selected according to two criteria: equivalent resistance and equivalent weight. It is shown that buildings with W27 columns have no problems of lateral torsional, local or shear buckling in panel zone. Whether the response is larger for W14 or W27 columns, depends on the level of deformation, the response parameter and the structural modeling under consideration. Modeling buildings as two-dimensional structures result in an overestimation of the response. For multiple response parameters, the W14 columns produce larger responses for elastic behavior. The axial load on columns may be significantly larger for the buildings with W14 columns. The interstory displacements are always larger for W14 columns, particularly for equivalent weight and plane models, implying that using deep columns helps to reduce interstory displacements. This is particularly important for tall buildings where the design is usually controlled by the drift limit state. The interstory shears in interior gravity frames (GF) are significantly reduced when deep columns are used. This helps to counteract the no conservative effect that results in design practice, when lateral seismic loads are not considered in GF of steel buildings with PMRF. Thus, the behavior of steel buildings with deep columns, in general, may be superior to that of buildings with medium columns, using less weight and representing, therefore, a lower cost.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.57-65
• /
• 2011

교량을 주행하는 열차의 주행안전성과 승차감의 확보를 위해 Eurocode, 신간선 기준, 호남고속철도 설계지침 등에서는 교량의 연직변위, 연직가속도, 면틀림 등의 항목으로 제한하고 있다. 그러나 이와 같은 제한 기준은 교량 설계자의 편의를 위한 간접적인 방법이다. 또한 이와 같은 기준은 일반적인 경간(Eurocode의 경우 120m 이하)에 대한 제한 기준으로서, 이 이상의 장경간 교량의 경우에는 교량/열차 상호작용 해석 등에 의한 면밀한 검토를 제안하고 있다. 본 연구에서는 교량/열차 상호작용 해석을 수행하여 열차에서의 응답을 통해 교량 상을 주행하는 열차의 주행안전성 및 승차감을 직접적으로 평가하고자 하였다. 즉, 중앙경간 300m의 현수교를 주행하는 KTX 열차에 대하여 열차 내부의 가속도와 윤중감소율을 구해 평가하는 방법을 취하였다. 또한, 이동 열차하중과 지진하중이 동시에 작용할 경우를 고려한 교량/열차/지진 상호작용해석을 수행하여 지진 시의 응답을 평가하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제23권4호
• /
• pp.329-335
• /
• 2019

Structural fuses are made up from oriented steel plates to be used to resist seismic force with shear loading resistance capabilities. The damage and excessive inelastic deformations are concentrated in structural fuses to avoid any issues for the rest of the surrounding elements. Recently developed fuse plates are designed with engineered cutouts leaving flexural or shear links with controlled yielding features. A promising type of link is proposed to align better bending strength along the length of the link with the demand moment diagram is a butterfly-shaped link. Previously, the design methodologies are purely based on the flexural stresses, or shear stresses only, which overestimate the dampers capability for resisting against the applied loadings. This study is specifically focused on the optimized design methodologies for commonly used butterfly-shaped dampers. Numerous studies have shown that the stresses are not uniformly distributed along the length of the dampers; hence, the design methodology and the effective implementation of the steel need revisions and improvements. In this study, the effect of shear and flexural stresses on the behavior of butterfly-shaped links are computationally investigated. The mathematical models based on von-Mises yielding criteria are initially developed and the optimized design methodology is proposed based on the yielding criterion. The optimized design is refined and investigated with the aid of computational investigations in the next step. The proposed design methodology meets the needs of optimized design concepts for butterfly-shaped dampers considering the uniform stress distribution and efficient use of steel.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제11권5호
• /
• pp.61-69
• /
• 2007

본 연구의 목적은 하부층에 필로티 구조, 상부층에 전단벽식구조를 가진 저층 철근콘크리트 건물의 내진설계 및 내진성능 평가를 위한 기본적인 자료를 제공하는 것으로서, 비선형 지진응답해석을 실시하여 각 층의 내력과 연성율 사이의 상관관계를 파악하여, 이것들의 비율이 건물 전체의 내진성능에 어떻게 영향을 미치는가를 검토하였다. 본 연구에서는 필로티 구조를 가진 저층 철근콘크리트 전단벽식 건물의 특성을 2질점계로 치환하였으며, 하부층인 필로티 구조는 휨파괴형으로 상부층인 전단벽식 구조는 전단파괴형 시스템으로 각각 모델링하였다. 또한 각층의 복원력 특성으로는 필로티 구조는 Degrading Trilinear Model(휨파괴형), 상부층은 Origin Oriented Model(전단파괴형)을 선정하였다. 상기 복원력 특성은 각 층의 보유내력에 의하여 변화를 하며, 지진응답해석용 입력지진파로는 8개의 피해지진의 가속도 성분을 선정하여 이들 가속도 성분의 최대가속도를 0.1g, 0.2g, 0.3g로 표준화 하였다. 각각 지진강도수준에 따라 지진 응답해석을 실시하여 하부층 필로티 구조와 상부층 전단벽식 구조의 내력비와 응답 연성율 사이의 상관관계를 파악하였다. 최종적으로 특정 연성율을 위한 필로티 구조를 가진 저층 철근콘크리트 전단벽식 건물의 요구내력을 산정하여 요구내력 스펙트럼(Required Strength Spectrum)을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 요구내력스펙트럼은 특정 지역에서 요구하는 지진수준에 대하여 지진발생시 특정 연성율 이내로 머물게 하는 하한내력의 범위를 파악할 수 있는 등, 연구결과는 필로티 구조를 가진 철근콘크리트 전단벽식 건물의 내진성능평가 및 내진설계의 기본적인 자료로서 활용 가능하다고 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.695-705
• /
• 2014

지진구역에 적용하기 위한 연성 강봉을 사용한 프리캐스트 콘크리트 (PC) 보-기둥 접합부를 제안한다. 기존의 DDC 시스템을 활용한 보-기둥 접합부, 파괴모드를 고려해 설계된 두 개의 PC 실험체, 그리고 일체형 RC 실험체가 내진성능를 위해 반복하중 하에서 실험하였다. 실험체는 현행 기준을 만족하도록 설계되었다. 변수는 PC 보 주철근의 항복강도이다. 실험결과 제안된 시스템은 내진기준을 만족하는 것으로 나타났다. 제안된 보-기둥 접합부의 변형능력과 에너지소산 능력은 기존의 DDC 시스템보다 우수한 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.47-54
• /
• 2020

본 논문은 협소공간인 피트 내부에 설치되는 기존 입상관 흔들림방지버팀대의 설치 및 시공 상의 문제점을 개선하고, 수평지진하중(X축, Y축)에 대한 지지역할과 더불어 추가적으로 수직지진하중(Z축)을 지지할 수 있는 협소공간전용 바닥고정형 입상관 버팀대 개발에 관한 연구이다. 솔리드웍스 시뮬레이션을 이용한 구조해석 결과 1차 설계모델의 경우 수직방향에서 앵커 위치에 따른 편심하중이 발생하였고, 수평 및 수직 방향에서 모두 재질의 허용응력을 초과하는 문제가 나타났다. 2차 설계모델의 경우 1차 설계모델에서 발생하였던 수직방향으로의 편심하중에 의한 변형이 발생되지 않았고, 최대변형률이 0.17%로 1차 설계모델(최대변형률 13.01%)보다 약 12.84% 감소하는 것으로 나타나 구조적인 안정성 및 내구성이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 시제품에 대한 압축 및 인장 하중시험결과 모든 시제품이 기준에서 정한 성능기준에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
• /
• pp.688-691
• /
• 2004

This study summarizes results of a research project aimed at investigating the inelastic rotation capacity of beam-column joints of reinforced concrete moment frames. A total of 28 specimens were classified as special moment frame connections based on the design and detailing requirements in the ACI 318-99 provisions. Then, the acceptance criteria, originally defined for steel moment frame connections in the AISC-97 Seismic Provisions, were used to evaluate the joint connections of concrete moment frames. Twenty seven out of 28 test specimens that satisfy the design requirements for special moment frame structures provided sufficient strength and are ductile up to a plastic rotation of $3\%$ without any major degradation in strength.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제19권6호
• /
• pp.721-747
• /
• 2005

The strong need of verifying theories formulated for semi-active control through applications to real structures is due to the fact that theoretical research on semi-active control systems is not matched by a corresponding satisfactory experimental activity. This paper shows how a smart system including magnetorheological devices as damping elements can be implemented in a large-scale structural model, by describing in detail the kind of electronics (dedicated hardware and software) adopted during the experimental campaign. It also describes the most interesting results in terms of reduction of the seismic response (either experimental or numerical) of the semi-actively controlled structure compared to a passive operating control system, and in terms of the evaluation criteria proposed in the benchmark for seismically excited controlled buildings. The paper also explains how to derive from the classical theory of optimal control the adopted control logic, based on a clear physical approach, and provides an exhaustive picture of the time delays characterizing the control sequence.