• 제목/요약/키워드: capacity-spectrum method

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성능스펙트럼에 의한 교량의 손상도 평가 (Evaluation of Bridge Fragility by Capacity Spectrum Method)

  • 김호경
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.329-336
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    • 2001
  • This study examines the fragility curves of a bridge by Capacity Spectrum Method. A sample of 10 nominally identical but statistically different bridge and 80 ground-motion time histories are considered to account for the uncertainties related to the structural capacity and ground motion, respectively. The comparison of fragility curves by Capacity Spectrum Method with those by time-history analysis indicates that the agreement is excellent for the state of at least minor damage, but not as good for the state of major damage where nonlinear effects clearly play a crucial role. Overall, however, the agreement is adequate even in the state of major damage considering the large number of typical assumptions under which the analyses of fragility characteristics are performed.

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지진하중에 대한 다경간 교량의 비탄성 변위응답 평가 (Evaluation of Inelastic Displacement Response for Multi-Span Bridge Structures Subjected to Earthquakes)

  • 송종걸;남왕현;정영화
    • 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.

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지반특성과 지진지역에 따른 보통모멘트 골조의 내진성능 평가 (Seismic Evaluation of Ordinary Moment Concrete Frames Using Capacity Spectrum Method)

  • 권건업;한상환
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.947-952
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    • 2001
  • This study is to evaluate seismic performance of ordinary moment concrete frames. Base shear and roof displacement relations are obtained from the experiment of 3 story ordinary moment resisting concrete frame. The frame was designed only for gravity loads. The performance of the building is evaluated using capacity spectrum method. Five different seismic zones and three different soil types are considered. For each condition of seismic zone and soil type, ten earthquake ground motions are used to establish the demand spectrum.

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내진 설계를 위한 에너지 소산량 산정법의 활용 (Application of Energy Dissipation Capacity to Earthquake Design)

  • 임혜정;박홍근;엄태성
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.109-117
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    • 2003
  • 기존의 비선형 정적 및 동적 해석에서는 철근콘크리트 구조물의 에너지 소산능력을 정확히 고려하지 못하고 있다. 최근 연구에서는 휨지배 철근콘크리트 부재의 에너지 소산능력을 정확히 평가할 수 있는 식이 개발되었으며, 본 연구에서는 이 평가방법을 이용하여 에너지 소산능력을 정확히 고려할 수 있는 비선형 정적 및 동적 해석 방법을 개발하였다. 비선형 정적 해석을 위하여 에너지 스펙트럼 곡선을 개발하고 이를 적용하여 능력스펙트럼법을 개선하였으며, 또한 비선형 동적 해석을 위하여 철근콘크리트 부재의 단순화된 에너지 기초 주기거동모델을 개발하였다. 제안된 모델은 부재의 강성에 기초한 기존의 주기거동모델과는 달리 완전한 주기거동 발생시 소산되는 에너지를 정확하게 반영할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 방법에 따라 비선형 정적 및 동적 해석법의 절차를 정립하였으며 이를 적용한 컴퓨터 해석 프로그램을 개발하였다. 제안된 해석 방법은 부재의 단면형태, 철근비, 배근형태 등 설계 변수에 따른 에너지 소산능력을 정확하게 고려하고 지진발생시 에너지 소산능력이 구조물의 성능에 미치는 효과를 반영할 수 있다.

건축 구조물에 대한 능력스펙트럼법의 정확성 연구 (Accuracy of Capacity Spectrum Method for Building Structures)

  • 민경원;이상현;박민규;이영철;정란
    • 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.

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섬유요소를 이용한 교량의 비선형 지진응답해석 (Earthquake Response Analysis of Bridges Using Fiber Element Method)

  • 변순주;임정순
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.29-35
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    • 2006
  • 교량의 지진응답해석시 단면의 비선형 거동특성에 따른 휨변형을 정밀하게 구현하기 위해 섬유요소를 이용한 해석이 수행되었다. 2주형 다주교각을 섬유요소로 모델링하여 지진하중에 대한 비선형 정적해석을 수행하였으며 소성힌지 영역에서의 파괴 메카니즘을 분석하였다. 비선형 정적해석으로 얻어진 하중-변위 곡선을 이용하여 역량스펙트럼 방법에 의한 지진응답해석을 수행되었다. 또한 교량 전체 시스템을 섬유요소를 이용하여 모델링하고 동일한 응답스펙트럼을 가지는 지진파를 입력하여 비선형 시간이력 해석을 수행되었으며 이는 역량스펙트럼 방법과 유사한 결과를 보인다.

등가단자유도 방법에 따른 다자유도 교량의 지진응답평가 (Evaluation of Seismic Response of Multi-Degree of Freedom Bridge Structures According to The ESDOF Method)

  • 송종걸;남왕현;정영화
    • 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.

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Ductility inverse-mapping method for SDOF systems including passive dampers for varying input level of ground motion

  • Kim, Hyeong-Gook;Yoshitomi, Shinta;Tsuji, Masaaki;Takewaki, Izuru
    • Earthquakes and Structures
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    • 제3권1호
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    • pp.59-81
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    • 2012
  • A ductility inverse-mapping method for SDOF systems including passive dampers is proposed which enables one to find the maximum acceleration of ground motion for the prescribed maximum response deformation. In the conventional capacity spectrum method, the maximum response deformation is computed through iterative procedures for the prescribed maximum acceleration of ground motion. This is because the equivalent linear model for response evaluation is described in terms of unknown maximum deformation. While successive calculations are needed, no numerically unstable iterative procedure is required in the proposed method. This ductility inverse-mapping method is applied to an SDOF model of bilinear hysteresis. The SDOF models without and with passive dampers (viscous, viscoelastic and hysteretic dampers) are taken into account to investigate the effectiveness of passive dampers for seismic retrofitting of building structures. Since the maximum response deformation is the principal parameter and specified sequentially, the proposed ductility inverse-mapping method is suitable for the implementation of the performance-based design.

콘크리트 충전 강교각의 내진 성능 (The Seismic Performance for Concrete-filled Steel Piers)

  • 정지만;장승필;인성빈
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.189-196
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    • 2002
  • The capacity of CFS piers has not been used to a practical design, because there is no guide of a seismic design for CFS piers. Therefore, the guide of a seismic design value is derived from tests of CFS piers in order to apply it to a practical seismic design. Steel piers and concrete-filled steel piers are tested with constant axial load using quasi-static cyclic lateral load to check ductile capacity and using the real Kobe ground motion of pseudo-dynamic test to verify seismic performance. The results prove that CFS piers have more satisfactory ductility and strength than steel piers and relatively large hysteretic damping in dynamic behaviors. The seismic performance of steel and CFS piers is quantified on the basis of the test results. These results are evaluated through comparison of both the response modification factor method by elastic response spectrum and the performance-based design method by capacity spectrum and demand spectrum using effective viscous damping. The response modification factor of CFS piers is presented to apply in seismic design on a basis of this evaluation for a seismic performance.

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역량스펙트럼을 이용한 곡선교의 내진성능평가에 대한 비탄성요구스펙트럼의 영향 (Effects of Inelastic Demand Spectrum on Seismic Capacity Evaluation of Curved Bridge by Capacity Spectrum Method)

  • 조성국;박웅기;조양희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.195-206
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    • 2011
  • 역량스펙트럼방법은 구조물의 내진성능을 평가하는 도구로서 점점 더 이용 빈도가 증가하고 있다. 강도감소계수는 역량스펙트럼방법에서 정의하는 비탄성요구스펙트럼을 생성하기 위해 사용되며 다양한 강도감소계수 공식들이 제안되고 있다. 이 연구는 강도감소계수의 공식이 비탄성요구스펙트럼의 형상에 미치는 영향과 아울러 교량의 지진응답변위에 미치는 영향을 평가하였다. 연구 목적에 따라, 기존에 제안된 몇 가지 강도감소계수 공식들이 조사되고, 예제연구를 통하여 분석되었다. 서로 다른 원호각을 갖는 곡선교를 선정하여 서로 다른 강도감소계수 공식을 적용하여 역량스펙트럼방법으로 교각의 변위를 평가하였다. 역량스펙트럼의 결과를 검증할 목적으로 비선형시간이력해석도 함께 수행되었다. 연구결과에 의하면, 역량스펙트럼방법은 더 큰 원호각을 갖는 교량일수록 실제보다 더 큰 교각의 변위를 산출한다. 비탄성요구스펙트럼을 작성하는 많은 방법이 제안되어 있음에도 불구하고, 각 방법들이 산출하는 교각의 비탄성변위응답은 큰 차이가 없다.