• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.205-210
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• 2007

The existing capacity spectrum method (CSM) is based on the displacement based approach for seismic performance and evaluation. Currently, in the domestic and overseas standard concerning seismic design, the CSM to obtain capacity spectrum from capacity curve and demand spectrum from elastic response spectrum is presented. In the multistory building, collapse is affected more by drift than by displacement, but the existing CSM does not work for story drift. Therefore, this paper proposes an improved CSM to estimate story drift of structures through seismic performance and evaluation. It uses the ductility factor in the A-T domain to obtain constant-ductility response spectrum from earthquake response of inelastic system using the drift and capacity curve from capacity analysis of structure.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.69-80
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• 2008

본 연구에서는 중고층 건물과 같이 고차모드의 영향이 커지는 구조물의 지진에 대한 성능점을 간략하고 정확하게 구할 수 있는 개선된 능력스펙트럼법을 제안한다. 능력스펙트럼법은 주어진 지진의 응답스펙트럼과 다자유도 구조물을 변환한 등가 단자유도 시스템을 이용하여 지진으로 인하여 발생하는 지붕층의 최대 비탄성변위를 간략하게 구하는 방법이다. 제안된 방법에서는 구조물의 탄성 및 비탄성 동적해석을 수행하지 않고, 기존의 능력스펙트럼법에서 요구되는 정적푸쉬오버해석과 탄성변위를 이용하여 비탄성변위를 예측하는데, 기존 연구에서 개발한 $C_R$을 이용한다. 본 연구는 제안한 방법의 정확도를 평가하기 위해 LA 지역의 3, 9, 20층 철골모멘트저항골조를 선택한다. 이 건물들의 지진에 대한 각 층별 최대 층간변위비를 개발한 CSM으로 구하고, 이를 비선형 응답이력해석(NL-RHA)으로 구한 결과와 비교하였다. 사용한 지진은 재현주기 475년과 2475년의 위험수준에 대한 각각 20개의 지진집단들이다. 또한 본 연구에서는 ATC-40에 제시된 CSM 방법과 N2 방법으로 구한 각 건물의 최대 층간변위비도 비교한다. 개발된 CSM은 기존에 개발된 방법에 비하여 보다 정확한 최대 층간변위비를 예측하는 것으로 나타났다.

• 산업기술연구
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• 제24권A호
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• pp.195-204
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• 2004

To evaluate inelastic seismic responses of multi-span bridge structures, the capacity spectrum method(CSM) incorporating the equivalent single-degree-of freedom(ESDOF) method is presented. Application of the CSM incorporating the ESDOF method is illustrated by example analysis for symmetric and asymmetric bridge structures. To investigate an accuracy of the CSM, the maximum displacements estimated by the CSM are compared to those by inelastic time history analysis for several artificial earthquakes. The results show that the CSM provided conservative estimates of the maximum displacements for the symmetric and asymmetric bridge structures, and the trend of conservative estimates of the asymmetric bridge structures was significantly larger than that of the symmetric bridge structure.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.523-528
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• 2001

The Capacity Spectrum Method (CSM) was first introduced in the 1970's as rapid evaluation procedure. The procedure compares the capacity of the structure (in the form of a pushover curve) with the demands on the structure (in the form of a response spectrum). The graphical intersection of the two curves approximates the response of the structure. In order to account for nonlinear inelastic behavior of the structural system, effective ductility ratios(μ) are applied to the elastic-linear response spectrum to imitate an inelastic response spectrum. CSM in ATC-40 has deficiencies such as performance point does not converge and the peak deformation of inelastic systems is to be inaccurate when compared against results of nonlinear response history analysis. The purpose of this paper is to investigate the variation of performance points of Capacity Spectrum Method (CSM) are investigated with respect to the different sets of earthquake ground motions. The earthquake sets were used in this study selected by Miranda(1993), Riddell(1991), Seed et al. (1976).

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.27-34
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• 2003

Capacity Spectrum Method (CSM) defined in ATC-40 or FEMA-273 is a most widely used static inelastic analysis method to evaluate the performance level of the existing structures. In CSM, however, uncertainties and errors exist when lateral forces such as earthquake and wind loads are analyzed into equivalent static loads. This paper examines the accuracy of CSM for different structural parameters, such as natural frequency, yield strength and hardening ratio, and various soil conditions by comparing the estimated values to exact solutions obtained by time history analysis. Results indicate that the accuracy of CSM, in general, is influenced mostly by hardening ratio.

• 산업기술연구
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• 제26권B호
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• pp.119-126
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• 2006

Capacity spectrum method(CSM) of ATC-40(1996) and displacement coefficient method(DCM)of FEMA-273(1997) are applied to evaluate the seismic performance of bridges. In this study, equivalent response is obtained from nonlinear static analysis for the 3spans continues bridge and nonlinear maximum displacement response is calculated using CSM and DCM. Nonlinear maximum displacement response of DCM is larger than this of CSM. It is method that DCM can evaluate target displacement and ductility of structural to be easy and simple, but tend to overestimate the maximum displacement response. Therefore, this method is mainly used at preparation design level to evaluate the structural response. It is not desirable to evaluate the seismic performance using DCM.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.25-37
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• 2008

역량스펙트럼 방법은 그래픽적인 방법으로 간단하게 지진해석을 수행한다. 개발 초기에 역량스펙트럼 방법은 빌딩구조물에 주로 사용되었으나 최근에는 교량구조물에도 사용할 수 있도록 확장되었다. 역량스펙트럼 방법은 비탄성 정적해석으로부터 구한 역량곡선과 유효감쇠 혹은 강도감소계수를 사용하여 선형탄성 설계스펙트럼을 감소시켜 구한 요구도 스펙트럼에 기반을 두고 있다. 본 논문에서는 감소된 요구도 스펙트럼은 강도감소계수에 대한 몇 개의 제안식을 사용하여 구한 비탄성 요구도 스펙트럼을 사용한다. 역량스펙트럼 해석에 대한 강도감소계수의 영향은 세가지 종류의 대칭 및 비대칭 교량에 대하여 평가하였다. 몇 개의 강도감소계수를 적용한 역량스펙트럼 방법의 정확성을 평가하기 위하여, 역량스펙트럼 방법에 의한 최대변위를 8개의 인공지진에 의한 비탄성 시간이력해석 결과와 비교하였다. 강도감소계수 제안식 중 SJ 제안식에 의한 역량스펙트럼 해석의 최대변위가 비탄성 시간이력해석 결과와 가장 일치하는 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.23-30
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• 2005

The capacity spectrum method(CSM) can be used for the evaluation of inelastic maximum response of structures and has been recently used in the seismic design using the incorporation of pushover analysis and response spectrum method. To efficiently evaluate seismic performance of multi-degree-of freedom(MDOF) bridge structures, it is important that the equivalent response of MDOF bridge structures should be calculated. To calculate the equivalent response of MDOF system, equivalent responses are obtained by using Song method, Fajfar method and Calvi method. Also, those responses are applied to CSM method and seismic performance of bridge according to the ESDOF method are compared and evaluated straightforwardly.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.65-70
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• 2008

The capacity spectrum method (CSM) is a deterministic seismic analysis approach wherein the expected seismic response of a structure is established as the intersection of the demand and capacity curves. Recently, there are a few studies about a probabilistic CSM where uncertainties in design factors such as material properties, loads, and ground motion are being considered. However, researches show that soil-structure interaction also affects the seismic responses of structures. Thus, their uncertainties should also be taken into account. Therefore, this paper presents a probabilistic approach of using the CSM for seismic analysis considering uncertainties in soil properties. For application, a reinforced concrete bridge column structure is employed as a test model. Considering the randomness of the various design parameters, the structure's probability of failure is obtained. Monte Carlo importance sampling is used as the tool to assess the structure's reliability when subjected to earthquakes. In this study, probabilistic CSM with and without consideration of soil uncertainties are compared and analyzed. Results show that the analysis considering soil structure interaction yields to a greater probability of failure, and thus can lead to a more conservative structural design.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.255-263
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• 2014

본 연구에서 피뢰기의 지진취약도 해석은 역량스펙트럼 방법을 이용하여 수행하였다. 많은 구조부재를 가진 구조물의 지진취약도 해석은 수십 혹은 수백 개의 지진하중에 대한 비탄성 지진응답을 계산하는 것이 요구되기 때문에 역량스펙트럼 방법과 같은 간단한 방법이 응답이력해석 보다 적합하다. 일반적으로 역량스펙트럼 방법에 의해 평가된 지진응답의 정확성은 응답이력해석에 의한 결과의 정확성 보다 떨어진다. 역량스펙트럼 방법의 정확성을 향상시키기 위하여 등가단자유도 방법과 성능점 계산기법이 적용되었다. 지진취약도에 대한 지진에 대한 지반효과를 평가하기 위하여 60개의 다른 지반종류의 지반운동을 입력지진으로 선정하여 사용하였다. 역량스펙트럼 방법과 응답이력해석에 의한 지진취약도 곡선의 비교로부터 역량스펙트럼 방법에 의한 지진취약도 곡선이 응답이력해석에 의한 지진취약도 곡선과 상당히 유사함을 알 수 있었다. 또한, 피뢰기의 주된 지진에 의한 파괴모드는 부싱의 파손임을 알 수 있었다.