Mostafaei, Hasan;Behnamfar, Farhad;Alembagheri, Mohammad
Structural Monitoring and Maintenance
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제7권4호
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pp.295-317
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2020
Investigation of the stability of arch dam abutments is one of the most important aspects in the analysis of this type of dams. To this end, the Bakhtiari dam, a doubly curved arch dam having six wedges at each of its abutments, is selected. The seismic safety of dam abutments is studied through time history analysis using the design-based earthquake (DBE) and maximum credible earthquake (MCE) hazard levels. Londe limit equilibrium method is used to calculate the stability of wedges in abutments. The thrust forces are obtained using ABAQUS, and stability of wedges is calculated using the code written within MATLAB. Effects of foundation flexibility, grout curtain performance, vertical component of earthquake, nonlinear behavior of materials, and geometrical nonlinearity on the safety factor of the abutments are scrutinized. The results show that the grout curtain performance is the main affecting factor on the stability of the abutments, while nonlinear behavior of the materials is the least affecting factor amongst others. Also, it is resulted that increasing number of the contraction joints can improve the seismic stability of dam. A cap is observed on the number of joints, above which the safety factor does not change incredibly.
We analyzed the relationship between the normal measurement of the seismic accelerometer (SA) and the error rate of the output voltage linear ratio to propose an evaluation method to determine whether the SA in use is measuring normally. Utilizing a test bed, the regular operation of SA in use was evaluated using acceleration data measured through impact tests since there are no regulations regarding performance testing of SA in use. For the used SA, the error rate of the output voltage linear ratio, which is a major performance criterion, was evaluated. We analyzed common characteristics of the SA that satisfied the impact test and the performance criteria of the output voltage linear ratio error rate. The results indicated that we must consider the decreasing trend and convergence of the error rate as the measurement angle increases, ensuring that the average value of the output voltage linear ratio error rate is within 1%.
A methodology to evaluate the seismic performance of interface piping systems that cross the isolation interface in the seismically isolated nuclear power plant (NPP) was developed. The developed methodology was applied to the safety-related interface piping system to demonstrate the seismic performance of the target piping system. Not only the seismic performance for the design level earthquakes but also the performance for the beyond design level earthquakes were evaluated. Two artificial seismic ground input motions which were matched to the design response spectra and two historical earthquake ground motions were used for the seismic analysis of piping system. The preliminary performance evaluation results show that the excessive relative displacements can occur in the seismically isolated piping system. If the input ground motion contained relatively high energy in the low frequency region, we could find that the stress response of the piping system exceed the allowable stress level even though the intensity of the input ground motion is equal to the design level earthquake. The structural responses and seismic performances of piping system were varied sensitively with respect to the intensities and frequency contents of input ground motions. Therefore, for the application of isolation system to NPPs and the verification of the safety of piping system, the seismic performance of the piping system subjected to the earthquake at the target NPP site should be evaluated firstly.
최근 발생한 일본 대지진으로, 지진에 대한 피해를 최소화 할 수 있는 내진 설계의 필요성과 기존 구조물의 성능 향상에 대한 관심이 더욱 증가하고 있다. 사회기반시설물인 교량 등의 손상 붕괴는 사회적 경제적으로 미치는 파급효과가 커 이러한 구조물에 대한 내진성능의 평가가 상당히 중요하게 부각되고 있다. 내진성능에 대한 검토방법들은 결정론적 방법에 의한 것이 대다수로 각각의 부재에 대한 안전성 수준의 평가에는 실용적이지만 전체의 안전성 평가에는 실용적이지 못해 지진에 대한 구조물의 안전성 평가에는 손상단계에 따른 취약성 또는 손상도를 평가하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 탄성마찰포트받침(RFPB)을 사용한 Steel Box 교량에 대하여 지진의 특성인 PGA, PGV, SA, SV, SI 에 대한 손상도 곡선을 구하고, 이를 마찰포트받침(FPB)을 갖는 교량의 손상도곡선과 비교함으로써 두 지진 격리 장치의 성능을 비교 평가하였다.
Investigating and evaluating the long-term creep behavior of historical buildings built on seismic zones is of great importance in terms of transferring these structures to future generations. Furthermore, assessing the earthquake behavior of historical structures such as masonry stone bridges is very important for the future and seismic safety of these structures. For this reason, in this study, earthquake analyses of a masonry stone bridge are carried out considering strong ground motions and various water levels. Tokatli masonry stone arch bridge that was built in the 10th century in Turkey-Karabük is selected for three-dimensional (3D) finite difference analyses and this bridge is modeled using FLAC3D software based on the three-dimensional finite difference method. Firstly, each stone element of the bridge is modeled separately and special stiffness parameters are defined between each stone element. Thanks to these parameters, the interaction conditions between each stone element are provided. Then, the Burger-Creep and Drucker-Prager material models are defined to arch material, rockfill material for evaluating the creep and seismic failure behaviors of the bridge. Besides, the boundaries of the 3D model of the bridge are modeled by considering the free-field and quiet boundary conditions, which were not considered in the past for the seismic behavior of masonry bridges. The bridge is analyzed for 6 different water levels and these water levels are 0 m, 30 m, 60 m, 70 m, 80 m, and 90 m, respectively. A total of 10 different seismic analyzes are performed and according to the seismic analysis results, it is concluded that historical stone bridges exhibit different seismic behaviors under different water levels. Moreover, it is openly seen that the water level is of great importance in terms of earthquake safety of historical stone bridges built in earthquake zones. For this reason, it is strongly recommended to consider the water levels while strengthening and analyzing the historical stone bridges.
본 연구의 목적은 경주 단구리 활성단층대에 설치된 지하수 관측정과 주변 국가지하수관측정 124개 공에서 지진발생에 따른 지하수위 변동특성을 알아보는 데 있다. 수위자료를 활용하여 시공간적 분포특성과 지진과의 상관성을 해석하였으며, 발생한 지진에 대하여 관측정의 반응에 대한 효율성(잠재성)을 나타내는 Earthquake effectiveness(ε)와 q-factor를 계산하여 유효성을 분석하였다. 관측기간 중 단구리 관측정의 지하수위 변동은 E1(2019년 4월 22일 M 3.8) 지진 발생 이후(post-seismic) 83 cm의 지하수위 하강을, E2(2019년 6월 11일 M 2.5) 지진발생 전(pre-seismic) 76 cm의 지하수위 상승을 보여주었다. 주변 국가지하수관측정의 수위자료를 이용하여 시간에 따른 공간분포 분석결과, 단층대 주변 관측정에서 수위변동이 상대적으로 높은 특성을 보인다. 그리고 충적지하수보다 암반지하수에서 더 큰 수위변동을 보여 암반 지하수가 지진 관측에 유리함을 보여준다. 이러한 수위의 상승과 하강은 지진에 의해 암반에 가해지는 인장응력에 의한 균열의 증가와 압축응력에 의한 공극의 감소와 관련된 것으로 보인다. 단구리 관측정의 Earthquake effectiveness(ε)와 q-factor의 유효범위는 각각 2.70E-10~5.60E-10, 14.4~18.0으로 산정되었다.
지진 시 실내안전 대책은 가구의 전도 낙하로 인한 재해를 대비하기 위한 방재대책으로 매우 중요하다. 그러나 많은 사람들은 가구 고정과 같은 실내안전 대책에 대해서 모르고 있으며, 교육도 받지 않고 있다. 그러므로 본 연구에서는 스마트폰을 사용하는 사람들에게 계몽 및 교육을 목적으로 스마트폰용 어플리케이션을 시험 개발하였다. 이 어플리케이션을 통하여 거주자, 가구점 종사자, 이사 종사자, 건축업자 등이 실내안전대책에 대해서 이해할 수 있을 것으로 기대한다.
본 논문에서는 도시지역 내 건축물의 지진 안전도를 평가하기 위하여 건축 구조학적인 자료조사와 실험결과를 데이터베이스화하고 여기에 GIS를 연계하여 지진의 위험도를 체계적으로 관리하고 분석할 수 있는 지진재해관리용 정보체계구축의 가능성을 제시하였다. 내진성능 평가를 위하여 건축물 대장과 건축도면, 수치지형도 등을 활용하여 건물의 구조, 주요 구조부재 등 지진내진평가 항목별로 자료를 수집 정리한 후 현장조사를 통해 자료를 보완하였으며, 내진 성능평가를 실시하고 종합평가지수를 산정한 후 지진 위험도를 평가함으로서 지진재해를 효과적으로 대처하고 관리할 수 있는 GIS 기반 정보체계를 구축하였다. 향 후 건물별 지진 위험도를 평가하는 절차와 방법을 모듈화 할 경우 보다 신속하고 정확한 지진재해정보관리체계를 구축할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 학교 건물의 구조적 성능 평가를 통한 내진보강에 대한 연구이다. 본 연구의 목적은 학교 건물의 구조적 성능평가를 통하여 안전성과 사용성을 고려한 구조보강방안을 비교분석하고 합리적 내진 보강안을 제시하여 보다 지진에 안전한 건축물을 유지하는데 도움 이 되고자 한다. 이 목적을 위해 기존의 학교건물을 연구 대상으로 선정하여 내진성능평가를 실시하고 내진 보강안을 제시하였다. 본 연구의 방법은 기존의 철근콘크리트 학교건물을 대상으로 1차 내진 성능평가와 2차 내진 성능평가를 실시하였다. 위와 같은 방법으로 내진성능평가를 하여 그 결과를 분석하고 내진보강방안을 제시(강재댐퍼, 탄소막대보강재)하였다. 제시된 내진 보강방안을 대상 건축물에 적용하여 내진보강 전, 후의 내진성능평가를 통해 종합적인 결과를 도출 하였다.
Numerous failures in welded connections in steel moment-resisting building frames (SMRF) were observed when buildings were inspected after the 1994 Northridge Earthquake. These observations raised concerns about the effectiveness of such frames for resisting strong earthquake ground motions. The behavior of SMRFs during an earthquake must be assessed using nonlinear dynamic analysis, and such assessments must permit the deterioration in connection strength to capture the behavior of the frame. The uncertainties that underlie both structural and dynamic loading also need to be included in the analysis process. This paper describes the analysis of one of approximately 200 SMRFs that suffered damage to its welded beam-to-column connections from the Northridge Earthquake is evaluated. Nonlinear static and dynamic analysis of this SMRF in the time domain is performed using ground motions representing the Northridge Earthquake. Subsequently, a detailed uncertainty analysis is conducted for the building using an ensemble of earthquake ground motions. Probability distributions for deformation-related limit states, described in terms of maximum roof displacement or interstory drift, are constructed. Building fragilities that are useful for condition assessment of damaged building structures and for performance-based design are developed from these distributions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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