• Wind and Structures
• /
• 제9권3호
• /
• pp.217-230
• /
• 2006

This paper describes a procedure to develop fragility curves for woodframe structures subjected to lateral wind loads. The fragilities are cast in terms of horizontal displacement criteria (maximum drift at the top of the shearwalls). The procedure is illustrated through the development of fragility curves for one and two-story residential woodframe buildings in high wind regions. The structures were analyzed using a monotonic pushover analysis to develop the relationship between displacement and base shear. The base shear values were then transformed to equivalent nominal wind speeds using information on the geometry of the baseline buildings and the wind load equations (and associated parameters) in ASCE 7-02. Displacement vs. equivalent nominal wind speed curves were used to determine the critical wind direction, and Monte Carlo simulation was used along with wind load parameter statistics provided by Ellingwood and Tekie (1999) to construct displacement vs. wind speed curves. Wind speeds corresponding to a presumed limit displacement were used to construct fragility curves. Since the fragilities were fit well using a lognormal CDF and had similar logarithmic standard deviations (${\xi}$), a quick analysis to develop approximate fragilities is possible, and this also is illustrated. Finally, a compound fragility curve, defined as a weighted combination of individual fragilities, is developed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.46-52
• /
• 2018

기존 골조구조물의 횡 변위 조절이 가능한 댐퍼 시스템을 개발하기 위한 목적으로 상세개발 및 성능실험을 실시하였다. 개발 상세는 기둥간 보의 변형을 방지하기 위하여 고안된 ALD및 층간변위를 제어하기 위하여 고안된 AWD로 구분되며, 기존 연구결과의 비보강 BF를 비교대상으로 사용하였다. 파괴양상, 하중-변위 곡선, 포락선, 최대강도, 강성저하 및 에너지 소산능력 등을 비교 평가하였으며, ALD 및 AWD의 내진보강효과를 확인할 수 있었다. 또한 아라미드 시트로 기둥을 구속하는 공법이 내진성능 향상에 매우 우수함을 확인하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제16권3호
• /
• pp.467-485
• /
• 2015

This paper presents a comprehensive work on determination of yield base shear coefficient and displacement ductility factor of three to eight story actual reinforced concrete buildings, instead of using generic frames. The building data is provided by a walkdown survey in different locations of the pilot areas. Very detailed three dimensional models of the selected buildings are generated by using the data provided in architectural and reinforcement projects. Capacity curves of the buildings are obtained from nonlinear static pushover analyses and each capacity curve is approximated with a bilinear curve. Characteristic points of capacity curve, the yield base shear capacity, the yield displacement and the ultimate displacement capacity, are determined. The calculated values of the yield base shear coefficients and the displacement ductility factors for directions into consideration are compared by those expected values given in different versions of Turkish Seismic Design Code. Although having sufficient lateral strength capacities, the deformation capacities of these typical mid-rise reinforced concrete buildings are found to be considerably low.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제41권6호
• /
• pp.759-773
• /
• 2012

The objective of this paper is to present an energy-based method for calculating target displacement of RC structures. The method, which uses the Newmark-Hall pseudo-velocity spectrum, is called the "Pseudo-velocity Spectrum (PSVS) Method". The method is based on the energy balance concept that uses the equality of energy demand and energy capacity of the structure. First, nonlinear static analyses are performed for five, eight and ten-story RC frame structures and pushover curves are obtained. Then the pushover curves are converted to energy capacity diagrams. Seven strong ground motions that were recorded at different soil sites in Turkey are used to obtain the pseudo-acceleration and the pseudo-velocity response spectra. Later, the response spectra are idealised with the Newmark-Hall approximation. Afterwards, energy demands for the RC structures are calculated using the idealised pseudo-velocity spectrum. The displacements, obtained from the energy capacity diagrams that fit to the energy demand values of the RC structures, are accepted as the energy-based performance point of the structures. Consequently, the target displacement values determined from the PSVS Method are checked using the displacement-based successive approach in the Turkish Seismic Design Code. The results show that the target displacements of RC frame structures obtained from the PSVS Method are very close to the values calculated by the approach given in the Turkish Seismic Design Code.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제77권2호
• /
• pp.151-165
• /
• 2021

This paper aims to present a novelty damage detection method to identify damage locations by the simultaneous use of both the energy and displacement damage indices. Using this novelty method, the damaged location and even the damaged floor are accurately detected. As a first method, a combination of the instantaneous frequency energy index (EDI) and the structural acceleration responses are used. To evaluate the first method and also present a rapid assessment method, the Displacement Damage Index (DDI), which consists of the error reliability (β) and Normal Probability Density Function (NPDF) indices, are introduced. The innovation of this method is the simultaneous use of displacement-acceleration responses during one process, which is more effective in the rapid evaluation of damage patterns with velocity vectors. In order to evaluate the effectiveness of the proposed method, various damage scenarios of the ASCE benchmark problem, and the effects of measurement noise were studied numerically. Extensive analyses show that the rapid proposed method is capable of accurately detecting the location of sparse damages through the building. Finally, the proposed method was validated by experimental studies of a six-story steel building structure with single and multiple damage cases.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제56권4호
• /
• pp.132-158
• /
• 2023

공주 청량사지 오층 및 칠층석탑은 계룡산 삼불봉 아래에 있으며, 고려 중기에 창건한 것으로 알려진 탑으로 한 시대에 두 유형의 백제계 석탑이 공존하는 쌍탑으로서 역사적 및 학술적 가치를 인정받고 있다. 두 탑은 1944년 도굴로 칠층석탑이 전도되고 그 영향으로 오층석탑에 기울어짐이 발생하였다. 1961년에 석탑을 복원하였으나 구조적 불안정성은 지속적으로 제기되었다. 따라서 이 연구에서는 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계측자료를 축적하고 계절적 특성을 검토하여, 동일 기간의 기온변화와 강수량에 따른 석탑의 미세거동을 해석하였다. 이 결과, 모든 계측기에서 일간 기온변화에 따라 미세한 열탄성거동을 반복하였으며, 경사와 변위 모두 미세거동이 나타났다. 경사계에서는 기온변화에 따라 석재의 표면과 내부에 포함된 수분이 팽축을 반복하며 미세한 움직임을 보였고, 변위계에서도 시계열에 따라 기온이 상승하면서 모두 이격거리가 감소하였다. 특히 오층석탑 상부는 북서쪽으로 최대 3.89° 거동하였으며, 칠층석탑은 북동쪽으로 최대 0.078° 기울었다. 최대 변위는 오층석탑과 칠층석탑에서 각각 0.127 및 0.149mm로 기록되었다. 이 값들은 계측 종료시점에 원래 상태로 회귀하는 경향은 있으나 완전히 회복하지 못하여 면밀한 감시가 필요한 상태를 지시하였다. 이 연구를 통해 획득한 결과는 두 석탑의 안정적 보존을 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 이를 기반으로 다양한 환경요소를 고려한 거동특성이 분석되어야 하며, 계측시스템의 유지관리를 통한 예방보존이 지속되어야 할 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.357-367
• /
• 2006

재분배 기법은 민감도 해석 없이 변위에 대한 각 부재의 변위기여도를 간단하게 계산 한 후, 변위기여도에 근거하여 물량을 분배함으로서 변위를 제어할 수 있는 실용적인 고층건물 변위 설계법으로 인식되고 있다. 그러나 에너지 이론에 근거한 재분배 기법은 하중 조건에 따라서 서로 다른 변위기여도를 가질 수 있게 되며, 특히 횡력 뿐만 아니라 상당한 량의 연직하중도 함께 받고 있는 고층건물의 재분배 기법 적용시의 변위기여도 계산에는 연직하중의 영향이 고려하여야 한다. 또한, 고층 건물의 변위설계에 재분배 기법을 적용하기 위해서는 실용성을 높이기 위해서 부재 그룹핑이 고려되어지는데 부재 그룹핑 고려에 따른 연직하중의 영향을 다르게 나타나게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 하중의 종류와 부재 그룹핑 여부를 변수로 하여 세 가지의 재분배 알고리즘을 개발한 후, 이를 20층 강접 골조 전단벽 예제와 60층 아웃리거 예제의 변위 설계 적용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권10호
• /
• pp.490-498
• /
• 2020

본 논문에서는 편심코아를 가지는 저층 필로티 건물의 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 본 논문에서는 저층 필로티 건물의 시공사례 중 KBC2005기준에 준하여 설계된 편심코어를 가지는 건물들의 설계자료를 수집하여, 대표적인 편심 필로티 건물을 프로토타입으로 선정하여 KDS41기준에 준하여 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 연구결과 편심코어를 가지는 필로티 건물의 경우 X방향은 소성거동, Y방향은 탄성거동을 하는 것으로 평가 되었다. 연구대상 건물의 층간 변위를 확인한 결과 최대변위 δ=67.51mm로 코어가 평면 중심에 위치하는 경우보다 층간 변위량이 더 큰 것으로 평가 되었다. 해석결과에서 층간 변위 비율은 법적 규준 이내인 것으로 평가되었다. 또한 변위 비율은 1층 필로티 구간이 2~4층 부분보다 확연히 높은 걸로 평가 되었으며, 저층 필로티 구조물의 경우 1층 라멘조 부분이 횡력에 취약한 것으로 평가되었다. 편심코어로 인하여 구조물 전체의 강성중심이 질량중심과 이격되어 있어 코어 반대쪽의 필로티 기둥에서 항복과 소성힌지 발생이 시작되므로 내진설계와 내진보강시 이에 대한 고려가 필요하다. 따라서, 편심코어를 가지는 저층 필로티 건물의 내진설계 및 내진보강시 필로티 구조의 횡변위 감소와 횡력저항능력을 보강할 필요가 있다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.75-82
• /
• 2016

Building hardware joints are welded in most cases, which have risks of fire and explosion. Besides, the secondary damage of the destruction of the welded parts can be caused by the horizontal displacement of the structure due to earthquake or wind load. This paper compared the horizontal displacement following abilities of welded building hardware and non-welded building hardware. To do this, We conducted actual formation shake table test, and checked on the horizontal displacement following ability of structure by comparing their responses to earthquake load. We made the 2m-high framework to examine the responses of the actually constructed building hardwares, and analyzed the displacement responses of the welded-typed, non-welded-typed, and cruciform bracket building hardwares. We conducted the test by increasing acceleration rate until displacement reached 40mm corresponding to allowable relative story displacement II. The result of the test showed that the building hardware using welding work made cracking and breakage on welded connections of welded building hardware, but non-welded building hardware with no use of welding work and cruciform bracket building hardware make no problem, and that non-welded building hardware is superior to that of the welded building hardware in the horizontal displacement following ability due to earthquake or wind load.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.838-845
• /
• 2009

본 논문은 내진성능평가를 위해 사용되는 비탄성해석의 신뢰도와 정확도에 있어 결정적인 영향을 미치는 다양한 이력모델의 특성과 구조물의 내진거동에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 연구대상은 표준학교건물로서 외국의 지진 가속도와 우리나라 규준에 맞는 인공지진 가속도 3가지를 건물의 장 단변방향 평면골조에 가한 후, 다양한 이력 모델을 적용하여 2차원 시간이력해석을 수행하고 비탄성응답을 구하고 층전단력, 층간변위비, 층변위를 비교하고 힌지의 발생 상태를 분석해 이력모델이 건물의 비탄성거동에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 단변방향에서는 층전 단력과 층간변위비 모두 최대값은 수정다케다모델에서, 최소값은 외국지진에 대해서는 클라프모델, 국내지진에 대해서는 강성저감 삼선형모델과 수정다케다모델에서 각각 발생하는 것으로 평가되었다. 하지만, 장변방향에서 외국지진은 강성저감 삼선형모델이, 국내지진은 수정다케다모델이 최대 층전단력을 보였고 층간변위비는 최대값은 수정다케다 모델에서, 최소값은 외국지진의 경우 클라프모델에서, 국내지진의 경우 다케다모델에서 나타났다. 장변방향에서 외국지진은 층전단력와 층간변위가 클라프모델에서 안전율을 낮게 보는 반면 국내지진에서는 수정다케다모델이 안전율을 낮게 평가하는 상이한 결과가 발생했다.