• 제목/요약/키워드: Tornado diagram

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철골구조물의 연쇄붕괴에 대한 민감도 해석 (Sensitivity Analysis of Steel Frames Subjected to Progressive Collapse)

  • 박준희;홍수민;김진구
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.307-312
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    • 2008
  • Local damage may cause sequential collapse of structure, which is called progressive collapse. Current progressive collapse analysis is based on the mean value of design variables. This deterministic approach has a low reliability as it doesn't consider uncertainty of variables. In this study the sensitivity of design variables for progressive collapse of structure is evaluated by Monte Calro simulation and Tornado diagram. The analysis results show that the behaviour of model structures is highly sensitive to variation of the yield force of beams and the structural damping ratio.

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Sensitivity analysis of the plastic hinge region in the wall pier of reinforced concrete bridges

  • Babaei, Ali;Mortezaei, Alireza;Salehian, Hamidreza
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제72권6호
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    • pp.675-687
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    • 2019
  • As the bridges are an integral part of the transportation network, their function as one of the most important vital arteries during an earthquake is fundamental. In a design point of view, the bridges piers, and in particular the wall piers, are considered as effective structural elements in the seismic response of bridge structures due to their cantilever performance. Owing to reduced seismic load during design procedure, the response of these structural components should be ductile. This ductile behavior has a direct and decisive correlation to the development of plastic hinge region at the base of the wall pier. Several international seismic design codes and guidelines have suggested special detailing to assure ductile response in this region. In this paper, the parameters which affect the length of plastic hinge region in the reinforced concrete bridge with wall piers were examined and the sensitivity of these parameters was evaluated on the length of the plastic hinge region. Sensitivity analysis was accomplished by independently variable parameters with one standard deviation away from their means. For this aim, the Monte Carlo simulation, tornado diagram analysis, and first order second moment method were used to determine the uncertainties associated with analysis parameters. The results showed that, among the considered design variables, the aspect ratio of the pier wall (length to width ratio) and axial load level were the most important design parameters in the plastic hinge region, while the yield strength of transverse reinforcements had the least effect on determining the length of this region.

철골조의 연쇄붕괴 민감도 해석 (Sensitivity Analysis of Steel Frames Subjected to Progressive Collapse)

  • 박준희;김진구;이태형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.211-216
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    • 2008
  • 최근 구조물의 국부적인 손상이 전체적인 붕괴로 이어지는 연쇄붕괴 현상에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 연쇄붕괴에 관한 기존의 연구는 대부분 해석변수의 불확실성을 포함하지 않는 확정론적인 방법이므로, 해석결과에 대한 신뢰도를 알 수 없다. 본 논문에서는 재료의 항복강도, 활하중의 크기, 감쇠비, 탄성계수 등치 설계변수들이 기둥이 제거됨에 따라 발생하는 수직변위에 영향을 미치는 민감도를 분석하였다. 이를 위하여 몬테카를로 시뮬레이션, 일계이차법, 토네이도 다이어그램의 세 가지 해석기법을 적용하였다. 비선형정적 해석결과에 의하면 난수로 설정한 해석변수들 중에서 보의 항복강도가 수직변위의 변동폭이 가장 컸으며, 비선형동적해석의 경우 보의 항복강도와 감쇠비가 서로 유사한 변동폭을 가지는 것으로 나타났다.

불확실한 지반의 N값이 지중구조물의 내진성능평가에 미치는 영향 (Effect of Uncertain N-values to Seismic Performance Evaluation of Underground Structures)

  • 박지환;이태형
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.45-65
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    • 2010
  • There has been tighten up the need of seismic retrofit about 31 public facilites since published "Korean Earthquake Damage Prevention Law". Therefore, seismic studies have been developed and enforced the studies. Measuring dynamic stiffness of subsurface materials influence on seismic performance evaluation to build up seismic retrofit. The soil dynamic properties for seismic performance evaluation are N-value from using SPT(standard penetration test), dynamic shear elastic modulus and dynamic deformation modulus using laboratory tests. The most unscientific element in ground dynamic properties involved uncertainties is obviously N-value using SPT. This study shows that effect of N-value included natural and artificial uncertainties to seismic performance evaluation of ground structures is not only approached probabilistic analysis using FOSM method and tornado diagram, but also review how to spread effect of seismic performance evaluation of ground structures.

경년열화된 철근콘크리트 전단벽의 지진응답에 영향을 미치는 변수들의 민감도분석 (Sensitivity Analysis of Parameters Affecting Seismic Response for RC Shear Wall with Age-Related Degradation)

  • 박준희;전영선;최인길
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.391-398
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    • 2011
  • 철근콘크리트 구조물은 타설 후 시간이 경과함에 따라 물리적인 요인과 화학적인 요인으로 인하여 열화가 진행된다. 열화된 구조물의 효율적인 구조해석을 수행하기 위하여 구조물의 거동과 밀접한 관련이 있는 중요열화변수를 정의하는 것은 필요하다. 본 연구에서는 경년열화된 철근콘크리트 전단벽의 중요변수를 분석하기 위하여 일계이차모멘트법을 이용하여 민감도해석을 수행하였다. 콘크리트의 경화현상을 고려하지 않을 경우 구조물의 열화성능이 과소평가될 수 있으므로 콘크리트의 경화에 따른 해석변수들의 민감도를 분석하였다. 열화된 전단벽에서 변수의 중요도는 토네이도 다이어그램으로 나타내었다.

Important measure analysis of uncertainty parameters in bridge probabilistic seismic demands

  • Song, Shuai;Wu, Yuan H.;Wang, Shuai;Lei, Hong G.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제22권2호
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    • pp.157-168
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    • 2022
  • A moment-independent importance measure analysis approach was introduced to quantify the effects of structural uncertainty parameters on probabilistic seismic demands of simply supported girder bridges. Based on the probability distributions of main uncertainty parameters in bridges, conditional and unconditional bridge samples were constructed with Monte-Carlo sampling and analyzed in the OpenSees platform with a series of real seismic ground motion records. Conditional and unconditional probability density functions were developed using kernel density estimation with the results of nonlinear time history analysis of the bridge samples. Moment-independent importance measures of these uncertainty parameters were derived by numerical integrations with the conditional and unconditional probability density functions, and the uncertainty parameters were ranked in descending order of their importance. Different from Tornado diagram approach, the impacts of uncertainty parameters on the whole probability distributions of bridge seismic demands and the interactions of uncertainty parameters were considered simultaneously in the importance measure analysis approach. Results show that the interaction of uncertainty parameters had significant impacts on the seismic demand of components, and in some cases, it changed the most significant parameters for piers, bearings and abutments.

다이아그리드 구조 시스템의 횡적 거동에 대한 민감도 해석 (Sensitivity Analysis on the Lateral Behavior of Diagrid Structure)

  • 안근우;양재광;박성수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.73-82
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    • 2015
  • 지진하중 풍하중 등에 의한 횡적 거동 분석시, 민감도 해석은 구조 모델의 입력변수의 변화에 따른 횡적 거동의 특성을 분석하고 그에 따른 상대적 주요 변수를 찾는 것을 목적으로 한다. 따라서 민감도 해석은 건축물의 구조 진단과 보수 보강 분야에서 특히 중요하다. 본 논문에서는 동일한 높이에서 다이아그리드 가새부재의 설치 각도를 변화 시키면서 TDA이론을 적용한 선형정적 해석법으로 민감도 해석을 수행하였다. 지진하중의 영향이 큰 중층 건축물에서는 모듈의 설치 각도가 $58^{\circ}$일 때 가새부재가 가장 주요한 변수로 판별되었고, 풍하중의 영향이 큰 고층 건축물에서는 모듈의 설치 각도가 $67.4^{\circ}$일 경우 가새부재가 가장 주요한 변수로 판별되어 시스템 적용의 효율성을 입증하였다. 또한 구간별 민감도는 12층에서 36층 모델의 경우 중상층부에서 가장 크게 나타났으며, 고층 건축물의 경우 하부에서 가장 큰 민감도값이 산출되었다.

복합 튜브 구조시스템의 단위 모듈 개발에 대한 민감도 해석 (Sensitivity Analysis for Unit Module Development of Hybrid tube Structural System)

  • 이연종;박성수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.167-175
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    • 2018
  • 본 연구에서는 튜브 구조시스템의 역학적 특징과 거동에 대한 이론과 모델 연구 등을 고찰하고, 단위 모듈 시스템의 적정성, 최적 위치. 최적 형태를 파악하고, 각 부재의 강성증감에 따른 부재 변수를 고려한 복합 튜브 구조시스템을 통계학적인 개념을 도입한 민감도 방법에 의한 해석을 수행하였다. 구체적인 방법에서 복합 튜브 구조시스템의 전단지연 현상과 횡적 거동에 대한 특성을 비교 고찰하였고, 또한 그 결과 치를 이용하여 향후 있을 초고층 복합 구조시스템의 설계와 실무에 대한 기초 자료를 제시하는데 연구의 목표를 두었다. 연구 결과로는 골조튜브 구조시스템만으로는 초고층 건물의 횡적 거동에는 효과적으로 대치하지 못하므로, 복합 튜브 구조시스템을 구성하여 횡하중 저항요소로 구성부재를 다양하게 변화시켜 검토한 결과, 각 부재 물량대비 가새 부재가 가장 큰 횡적 거동에 대한 영향 요소로 파악되었다. 골조 튜브구조는 물량대비 보가 기둥보다 횡변위 영향에 미치는 민감도의 정도가 크게 나타났고, 가새 튜브구조시스템의 경우는 가새가 물량대비 기둥 및 보와 비교하면 가장 민감한 것으로 나타났다.