• 한국지진공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.23-31
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• 2007

건설여건의 변화에 따라 교량구조물의 급속시공에 대한 요구가 늘어나고 있다. 이 논문에서는 하부구조에서 교각의 프리캐스트화를 위한 준정적 실험을 수행하였다. 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 교각 설계의 가장 주요한 항목이 내진성능의 확보에 있다. 7개의 프리캐스트 교각을 제작하였고 주요 실험변수는 긴장재의 양, 프리스트레스트의 크기, 이음부의 위치 및 수로 설정하였다. 실험결과 축방향으로 도입되는 프리스트레스에 의해 작은 횡변위하에서는 일부 손상이 발생하여도 변형의 복원력을 발휘하였지만 소성힌 지구간의 손상이 많은 경우에는 이러한 복원력이 효과를 발휘하지 못하는 것을 확인하였다. 실험을 통해 관찰된 손상의 형태로부터 판단할 때 조립식 교각의 이음부 설계는 기초부와 교각부 사이의 이음부에 대해서 실시되어야한다. 축방향 긴장재의 양은 RC 교각과 강재비를 일치시키는 것은 지나친 설계가 될 수 있고 주어진 하중조건에 대한 P-M 상관도를 만족시키는 수준에서 결정되어야 한다. 변위연성도 평가를 볼 때 프리캐스트 교각에서 횡철근비는 현재의 철근 콘크리트 교각과 동일한 수준에서 확보되어야 요구연성도를 만족할 수 있다. 에너지 소산능력은 강재비가 증가함에 따라 향상되었고 이음부의 수가 많은 경우가 다소 뛰어난 능력을 발휘하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.19-27
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• 2002

본 연구에서는 지진하중을 받는 교량구조물의 동적거동을 보다 실제적으로 예측하기 위하여 받침의 손상여부는 물론 다양한 영향요소를 고려할 수 있는 이상화된 다자유도 교량해석모형을 개발하였으며, 이를 바탕으로 받침의 손상이 교량구조물의 지진응답에 미치는 영향을 분석하였다. 받침의 손상은 마찰요소를 이용한 단순화된 모형으로 고려하였으며, 발생가능한 받침의 손상조건에 따른 영향을 분석하기 위하여 다양한 마찰계수의 적용에 따른 교량구조물의 응답분포특성을 구하였다. 모의분석 결과로부터 받침손상의 고려여부 및 적용된 마찰계수에 따라 최대응답의 크기 및 발생위치가 서로 다르게 평가되었으며, 특히 교량구조물에서 낙교의 발생가능성이 큰 위치에서의 최대상대거리는 받침의 손상여부에 따라 상당한 영을 받는 것으로 나타났다. 그러나 최대응답의 증가량은 크지 않은 것으로 분석되었다. 그러므로 다경간 단순형 교량구조물에 있어서 받침의 손상에 따른 낙교의 발생가능성을 감소시키기 위한 부가적인 받침보강은 필요시 선택적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권4호
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• pp.429-446
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• 2006

Experimental investigation was conducted to evaluate the seismic ductility of earthquake-experienced concrete columns with an aspect ratio of 2.5. Eight circular concrete columns with a diameter of 600 mm were constructed with three test parameters: confinement ratio, lap-splice of longitudinal bars, and retrofitting with Fiber Reinforced Polymer (FRP) materials. The objective of this research is to examine the seismic performance of RC bridge piers subjected to a Quasi static test (QST), which were preliminary tested under a series of artificial earthquake motions referred to as a Pseudo dynamic test (PDT). The seismic enhancement effect of FRP wrap was also investigated on these RC bridge piers. Six specimens were loaded to induce probable damage by four series of artificial earthquakes, which were developed to be compatible with earthquakes in the Korean peninsula by the Korea Highway Corporation (KHC). Directly after the PDT, six earthquake-experienced columns were subjected to inelastic cyclic loading under a constant axial load of $0.1{f_c}^{\prime}A_g$. Two other reference specimens without the PDT were also subjected to similar quasi-static loads. Test results showed that specimens pre-damaged by moderate artificial earthquakes generally demonstrated good residual seismic performance, which was similar to the corresponding reference specimen. Moreover, RC bridge specimens retrofitted with wrapping fiber composites in the potential plastic hinge region exhibited enhanced flexural ductility.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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• pp.144-153
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• 1998

Base isolation is an innovative design strategy that provides a practical alternative for the seismic design of structures. Base isolators, mainly employed to isolate large structures subjected to earthquake ground excitations and to rehabilitate structures damaged by past earthquakes, deflect and absorb the seismic energy horizontally transmitted to the structures. This study demonstrates that the base isolation system may offer effective performance for bridges during severe seismic events through shaking table tests. Two base isolation system using laminated rubber bearings with and without hydraulic dampers are tested. The test results strongly show that the laminated rubber bearings cause the natural period of the bridge structure increased considerably, which results in the deck acceleration and the shear forces on the piers reduced significantly. The results also demonstrate that the hydraulic dampers enhance the system's capacity in dissipating energy to reduce the relative displacement between the bridge deck and the pier.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권5호
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• pp.435-445
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• 2019

The collapses of curved bridges are mainly caused by the damaged columns, subjected to the combined loadings of axial load, shear force, flexural moment and torsional moment, under earthquakes. However, these combined loadings have not been fully investigated. This paper firstly investigated the mechanical characteristics of the bending-torsion coupling effects, based on the seismic response spectrum analysis of 24 curved bridge models. And then 9 reinforced concrete (RC) and circular column specimens were tested, by changing the bending-tortion ratio (M/T), axial compression ratio, longitudinal reinforcement ratio and spiral reinforcement ratio, respectively. The results show that the bending-torsion coupling effects of piers are more significant, along with the decrease of girder curvature and the increase of pier height. The M/T ratio ranges from 6 to 15 for common cases, and influences the crack distribution, plastic zone and hysteretic curve of piers. And these seismic characteristics are also influenced by the compression ratio, longitudinal reinforcement ratio and spiral reinforcement ratios of piers.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권5호
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• pp.333-343
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• 2023

Various seismic isolation and reduction devices have been applied to suppress the longitudinal vibration of continuous girder bridges. As representative devices, lead rubber bearing (LRB) and fluid viscous damper (FVD) might suffer from deterioration during the long-term service. This study aims to evaluate the impact of device deterioration on the seismic responses of continuous girder bridges and investigate the seismic behavior of deteriorated LRBs and FVDs. Seismic performance of a simplified bridge model was investigated, and the influence of device deterioration was evaluated by the coefficient of variation method. The contribution of LRB and FVD was assessed by the Sobol global sensitivity analysis method. Finally, the seismic behaviors of deteriorated LRBs and FVDs were discussed. The result shows that (i) the girder-pier relative displacement is the most sensitive to the changes in the deterioration level, (ii) the deterioration of FVD has a greater effect on the structural responses than that of LRB, (iii) FVD plays a major role in energy dissipation with a low degradation level while LRB is more essential in dissipating energy when suffering from high degradation level, (iv) the deteriorated devices are more likely to reach the ultimate state and thus be damaged.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.535-546
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• 2010

최근 교량구조물의 증가와 더불어 차량 및 선박과 시설물 간의 충돌사고가 발생할 확률이 높아지고 있다. 특히 교량을 구성하는 상부구조와 하부구조 중에서 충돌에 의한 영향은 주로 교각 등의 하부구조가 받을 가능성이 크다. 교각에 차량 혹은 선박이 충돌하게 되면 교량 하부구조에 국부적인 손상을 유발하게 되며, 충돌사고는 훨씬 더 순간적이고 강한 물리적인 질량의 충돌을 동반할 수 있으며, 극단적인 경우 상부구조의 붕괴까지 유발할 수 있다. 그러므로 이 연구에서는 콘크리트 구조물인 교량의 교각과 같은 압축부재에 대한 설계 시 차량 등에 의한 충돌을 고려하고, 차량 충돌하중에 의한 손상지수를 정량적으로 평가하기 위해서 기존의 설계방법을 개선하고 새로운 구조물의 저항성능 평가방법을 정립하기 위하여 동적유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 이용하여 교각단면, 차량의 충돌각에 따른 충격도, 축력 및 축력비, 콘크리트 강도, 주철근비와 횡방향 철근, 세장비 등을 변화시켜 케이스별 해석을 수행하였다. 이 연구 결과를 통해 콘크리트 구조물의 거동해석 및 설계기법을 Bayesian 통계방법을 이용한 만족도 곡선을 통해 충격하중을 받을 시의 성능 기반형 저항성능 평가방법을 개발하였으며, 이는 실제 충격하중에 의한 구조물의 방호성능 및 설계 시에 적절하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1695-1705
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• 2014

본 연구에서는 지진취약도 해석에 사용되는 손상상태에 따른 수평변위한계값을 구조물의 항복 및 극한변위에 따라 확률통계적으로 새롭게 제안하기 위하여 국내외에서 실험된 원형단면의 철근콘크리트 교각 총 275본(비내진 149본, 내진 126본)의 실험데이터를 조사하였고 각 상세에 따른 교각의 정량적인 손상상태를 평가하였다. 이후 제안된 수평변위한계값에 따른 실제 교량구조물에 대한 비선형 시간이력해석을 수행한 후 그 결과를 토대로 지진취약도 해석을 통해 기존의 제안된 수평변위한계값들과의 차이를 비교분석하였다. 비교분석 결과, 제안된 값에 의한 중앙값이 기존의 값에 의한 중앙값보다 작게 나타났다. 이는 기존의 수평변위한계값으로 지진취약도 해석시 구조물의 성능을 과다 평가할 수도 있음을 나타낸다.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권3_4호
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• pp.365-381
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• 2012

Recent earthquakes have damaged some bridges located on the Pacific Coast of Mexico; these bridges have been retrofitted or rebuilt. Based on the fact that the Pacific Coast is a highly active seismic zone where most of the strong earthquakes in the country occur, one fertile and important area of research is the study of the vulnerability of both new and existent bridges located in this area that can be subjected to strong earthquakes. This work is focused on estimating the contribution of some parameters identified to have major influence on the seismic vulnerability of reinforced concrete bridges. Ten models of typical reinforced concrete (RC) bridges, and two existing bridges located close to the Pacific Coast of Mexico are considered. The group of structures selected for the study is based on two span bridges, two pier heights and two substructure types. The bridges were designed according to recent codes in Mexico. For the vulnerability study, the capacity of the structure was evaluated based on the FEMA recommendations. On the other hand, the demand was evaluated using a group of more than one hundred accelerograms recorded close to the subduction zone of Mexico. The results show that the two existent bridges analyzed show similar trends of behavior of the group of bridge models studied. In spite of the contribution that traditional variables (height and substructure type) had to the bridge seismic response, the bridge length was also found to be one of the parameters that most contributed to the seismic vulnerability of these RC medium-length bridges.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.611-622
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• 2008

보수된 교량 교각의 보수 후의 내진응답 거동을 검토하기 위하여 보수요소를 이용하여 교각 및 교량구조물에 대한 비선형해석을 수행하였다. 본 연구목적을 위하여 단순화된 CFRP 재료의 응력-변형률 모델을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 해석기법 및 모델링을 포함한 교각의 해석결과는 강도와 강성에 있어서 실험결과와 만족할 만한 상관관계를 나타내었다. 또한, 교각의 보수효과가 교량전체구조물에 미치는 영향을 검토하기 위하여 다양한 연속지진하중 조합을 작용시켜 교량구조물의 동적시간이력해석을 수행하였다. 이 해석에서는 교각의 이론적인 소성힌지 구간을 CFRP와 강판피복으로 보수하였고, 비교해석결과는 보수 후의 응답을 위해 보수효과를 직접적으로 반영한 해석의 필요성을 입증해 주었다. 결론적으로 본 연구에서 제안된 해석기법 및 모델은 손상된 구조물의 내진보수와 관련하여 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 사료된다.