• 제목/요약/키워드: Seismic design criteria

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평면골조의 최적내진설계를 위한 SA 알고리즘의 냉각스케줄 (Cooling Schedules in Simulated Annealing Algorithms for Optimal Seismic Design of Plane Frame Structures)

  • 이상관;박효선;박성무
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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    • pp.458-465
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    • 2000
  • In the field of structural optimization simulated annealing (SA) algorithm has widely been adopted as an optimizer with the positive features of SA such as simplicity of the algorithm and possibility of finding global solution However, annealing process of SA algorithm based on random generator with the zeroth order structural information requires a large of number of iterations highly depending on cooling schedules and stopping criteria. In this paper, MSA algorithm is presented in the form of two phase annealing process with the effective cooling schedule and stopping criteria. With the application to optimal seismic design of steel structures, the performance of the proposed MSA algorithm has been demonstrated with respect to stability and global convergence of the algorithm

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최소기대비용에 기초한 교량의 최적내진신뢰성 (Optimal Seismic Reliability of Bridges Based on Minimum Expected Life Cycle Costs)

  • 조효남;임종권;심성택
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.249-256
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    • 1999
  • This study is intended to propose a systematic procedure for the development of the reliability-based seismic safety and cost-effective Performance criteria for design and upgrading of long span PC bridges. In the paper, a set of cost function models for life cycle cost analysis of bridges is proposed. The total life cycle cost functions consist of initial cost and direct/indirect damage costs considering repair/replacement costs, human losses and property damage costs, road user costs, and indirect regional economic losses. The damage costs are successfully expressed in terms of Park-Ang median global damage indices and damage probabilities. The proposed approach is successfully applied to model bridges in both regions of a moderate seismicity area like Seoul, Korea and a high one like Tokyo, Japan. It may be expected that the proposed approach can be effectively utilized for the development of cost-effective performance criteria for design and upgrading of various types of bridges as well as long span PC bridges.

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GIS를 이용한 항만구조물의 내진성능 평가기법 (Evaluation on the Seismic Performance of Port Structures using GIS)

  • 김나영;강인준;최현;김태효
    • 대한공간정보학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.31-38
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    • 2014
  • 한반도의 지진은 1,900여회에 달할 정도로 심각하다. 최근 세계적으로 발생하는 지진으로 인해 지반 및 구조물에 대해 내진설계에 대한 투자가 국민의 소중한 생명과 재산을 지키는 수단으로 대두된다. 본 연구에서는 기존항만시설물 중에서 내진설계가 적용되지 않은 시설물을 대상으로 지진발생시 설계기준이상의 내진성능을 갖추었는지를 평가하였다. 그 결과를 중심으로 액상화 우려 지역을 분류하고, 내진안정검토 평가 및 분석을 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 지진에 따른 액상화 재해 위험성과 구조적인 내진성능에 따른 내진성능 평가도를 작성하였다. 액상화 평가와 내진성능검토를 통한 정량적이고 구체적인 입력데이터베이스를 구축하고 분석된 모든 지진관련 자료들은 지진발생 우려지역의 보수 보강에 평가 자료로 직접적으로 사용 될 수 있었다.

원형 철근콘크리트 교각의 횡방향 철근에 따른 내진성능평가 : I. 실험 및 해석 (Seismic Performance Assessment of Circular Reinforced Concrete Bridge Piers with Confinement Steel: I. Experiments and Analyses)

  • 김태훈;박세진;김영진;강형택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2A호
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    • pp.339-349
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    • 2006
  • 이 연구는 원형 철근콘크리트 교각의 횡방향 철근에 따른 지진거동을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 14개의 원형 철근콘크리트 교각에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 연계논문에서는 원형 철근콘크리트 교각의 횡방향 철근에 따른 내진성능평가를 위해 제안한 해석기법을 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

Seismic deformation demands on rectangular structural walls in frame-wall systems

  • Kazaz, Ilker
    • Earthquakes and Structures
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    • 제10권2호
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    • pp.329-350
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    • 2016
  • A parametric study was conducted to investigate the seismic deformation demands in terms of drift ratio, plastic base rotation and compression strain on rectangular wall members in frame-wall systems. The wall index defined as ratio of total wall area to the floor plan area was kept as variable in frame-wall models and its relation with the seismic demand at the base of the wall was investigated. The wall indexes of analyzed models are in the range of 0.2-2%. 4, 8 and 12-story frame-wall models were created. The seismic behavior of frame-wall models were calculated using nonlinear time-history analysis and design spectrum matched ground motion set. Analyses results revealed that the increased wall index led to significant reduction in the top and inter-story displacement demands especially for 4-story models. The calculated average inter-story drift decreased from 1.5% to 0.5% for 4-story models. The average drift ratio in 8- and 12-story models has changed from approximately 1.5% to 0.75%. As the wall index increases, the dispersion in the calculated drifts due to ground motion variability decreased considerably. This is mainly due to increase in the lateral stiffness of models that leads their fundamental period of vibration to fall into zone of the response spectra that has smaller dispersion for scaled ground motion data set. When walls were assessed according to plastic rotation limits defined in ASCE/SEI 41, it was seen that the walls in frame-wall systems with low wall index in the range of 0.2-0.6% could seldom survive the design earthquake without major damage. Concrete compressive strains calculated in all frame-wall structures were much higher than the limit allowed for design, ${\varepsilon}_c$=0.0035, so confinement is required at the boundaries. For rectangular walls above the wall index value of 1.0% nearly all walls assure at least life safety (LS) performance criteria. It is proposed that in the design of dual systems where frames and walls are connected by link and transverse beams, the minimum value of wall index should be greater than 0.6%, in order to prevent excessive damage to wall members.

도로교 내진보강 우선순위 결정을 위한 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Algorithm for Determining Seismic Improvement Priority of Highway Bridges)

  • 김형규;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.138-147
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    • 2018
  • 최근 경주, 포항 등 국내에서 지진으로 인한 피해가 지속적으로 발생하면서, 우리나라가 더 이상 지진의 안전지대가 아니며 이에 대한 대비가 필요함을 알게 되는 계기가 되었다. 또한 내진설계 개념 도입 이전에 건설된 교량들은 적절한 보강 대책이 마련되지 않은 상태로 남아있는 실정으로 경제성과 구조적 안전성이 고려된 내진보강이 순차적으로 이루어져야한다. 기존 교량의 내진성능 예비평가는 교량이 위치한 지역의 지진세기를 고려한 지진도와 취약도 및 영향도를 고려하여 4개의 그룹으로 내진 그룹화하고 이를 통해 내진성능 상세평가를 위한 우선순위가 결정된다. 본 연구에서는 기존의 방법과 다르게 교량의 중요도와 취약조건, 도로교의 세부사항을 기준으로 선정하여 도로교의 내진 보강 우선순위를 결정하는 보다 간편하고 객관적인 알고리즘을 제안하고 이를 실제 교량에 적용하여 적합성을 확인하였다.

Performance Based Seismic Design - State of Practice 2012 in the United States of America

  • Klemencic, Ron;Fry, J. Andrew;Hooper, John;Baxter, Robert;Morgen, Brian;Solberg, Kevin;Zaleski, Krzysztof
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제1권3호
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    • pp.149-154
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    • 2012
  • This paper presents a summary of the state of the practice for Performance Based Seismic Design (PBSD) in the United States. While it is not included in the prescriptive provisions of the United States' building codes, the PBSD procedure has been successfully implemented for two decades. The recent publication of the Guidelines for Performance-Based Seismic Design of Tall Buildings by the Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER) illustrates the fact that the engineering community has embraced this procedure and provides a thoughtful set of recommendations to building designers who intend to implement PBSD. The key parameters currently required for a PBSD also are outlined, such as seismic hazard definition, modeling procedures, and acceptance criteria. These Guidelines will serve as the basis for many PBSD projects in the coming years and as such are a common reference used throughout this paper. Finally, a brief summation of recent PBSD projects in the United States is presented.

지진위험도평가 방법을 통한 교량의 내진성능 추정 서비스 개발 (Development of Seismic Performance Estimation Service of Bridge through Seismic Risk Assessment)

  • 조한민;이진혁;박기태;김건수;정규산;김재환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권5호
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    • pp.535-542
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    • 2023
  • 교량의 내진성능을 파악하기 위해서는 대상 교량에 대한 내진성능평가 및 수치해석을 통해 검토하는 것이 일반적이다. 내진성능평가 및 수치해석을 통한 검토는 특정 대상교량에 대한 분석 방법으로 전국 교량을 관리하는 각각의 관리주체에서 이를 수행하기에는 많은 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 형식 및 특성을 지니고 있는 공용 교량에 대한 내진성능을 추정할 수 있도록 연구를 수행하였다. 내진성능 추정은 지진위험도평가 방법을 적용하였으며, 교량의 형식 및 제원에 대한 지진취약도 곡선을 산정하고 국내 내진설계기준을 적용하여 공용 중인 교량의 내진성능을 추정하였다. 또한 이를 플랫폼에 탑재하여 사용자가 국내 교량에 대한 내진성능 추정을 간편하게 검토할 수 있도록 서비스 항목을 구축하였다.

기존 고속철도 터널의 지진취약도 함수 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of the Seismic Fragility Functions of the High Speed Railway Tunnels in use)

  • 김홍균;신철식;이태형;이종건;박두희
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권11호
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    • pp.67-75
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    • 2014
  • 본 연구에서는 공용 중인 91개 고속철도 터널을 대상으로 단계별 내진성능평가를 실시하여 설계기준에서 제시하는 목표 내진성능 확보여부를 검토하였다. 또한 지진취약도 함수도 함께 개발하여 지진규모에 따른 시설물의 확률론적 피해예측이 가능하도록 하였다. 단계별 내진성능평가는 내진성능 예비평가 및 상세평가 순으로 실시하였으며, 평가결과 대상터널들은 설계기준 수준의 내진성능을 확보하는 것으로 분석되었다. 지진취약도 함수는 최대지반가속도(Peak Ground Acceleration, PGA)를 기준으로 한 대수 정규분포형태로 설정하였으며, 함수도출방법은 설계 PGA수준에 대한 손상발생확률을 이용하여 취약도함수의 모수를 결정하는 방식으로 하였다. 손상발생 검토부재는 라이닝콘크리트로서, 대상터널을 굴착식 터널(NATM 터널) 및 개착식 터널로 구분하여 각각에 대한 손상수준별 지진취약도 함수를 개발하였다. 이번연구에서 도출된 지진취약도 함수와 기존연구결과(FEMA, 2004)와의 비교 분석을 통하여 대상터널의 내진성능확보수준을 평가하였으며, 그 결과 대상터널이 기존연구의 대상인 재래식 터널(American Steel Support Method, ASSM)에 비하여 상대적으로 내진성능이 우수한 것으로 분석되었다.

지하철 1~4호선 내진성능 평가절차 및 보강방향 (Seismic Performance Evaluation Procedure and Reinforcement Direction of Subway Lines 1~4)

  • 장원락;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제5권4호
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    • pp.439-444
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    • 2019
  • 본 논문에서는 도시철도 내진설계 기준에 의거하여 내진설계가 되지 않은 기존 구조물에 대해서 2010년 4월부터 2013년 10월까지 시행된 지하철 1~4호선에 대해 내진성능 평가방안을 연구하였고, 2012년 12월부터 2018년 12월까지 시행한 내진성능 보강공사 실시설계를 통하여 내진보강이 필요한 시설물에 대한 내진성능 보강방향에 대해 정리하였다. 평가결과 1~4호선 141.5km 중 53.2km(총 사업비 3,220억원)가 내진보강이 필요한 것으로 검토 되었으며, 최종적으로 2020년까지 지진규모 6.5에 견딜 수 있게 내진율 100% 확보를 목표하고 있다. 본 논문은 향후 도시철도의 내진성능을 평가하고 보강하기 위한 기초 연구자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.