• 제목/요약/키워드: earthquake-resistant performance

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내진성능 확보를 위한 기존교량의 보강 (Strengthening of an Existing Bridge for Achievement of Seismic Performance)

  • 국승규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.181-187
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    • 2009
  • 내진 설계기준이 도입된 이후, 신설교량에 대한 내진 설계의 시행은 물론 기존교량의 내진 성능 검토에 의한 내진 성능 확보가 요구되고 있다. 기존교량의 내진 성능 확보 또한 내진 설계의 기본개념에 따라 붕괴방지수준을 만족하여야 하며, 확보방안으로는 교량의 중요도와 형식에 따라 보강규모가 다른 여러 가지 방안이 제시되어야 한다. 현재 일반교량의 경우 받침의 교체, 교각의 보강 및 전단키 설치 등의 보강방안이 내진 성능 향상 및 확보 방안으로 가장 많이 연구, 적용되고 있는 상황이다. 이 연구에서는 내진 설계가 수행되지 않은 일반적인 기존 교량은 해석대상교량으로 선정하고, 붕괴방지 수준을 만족하기 위해 연성파괴메카니즘을 확보하도록 기존교량의 설계변경을 수행하고 내진 성능을 검토하였다. 기존교량의 경우, 하부구조 교각기둥의 설계단면 결정 및 상/하부구조 연결부 받침의 기능변경 등 교량시스템의 재 설계에 의해 내진 성능을 확보할 수 있다는 것을 제시하였다.

고강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 내진성능 개선에 관한 실험적 연구 (Improvement of Earthquake-Resistant Performance of R/C Beam-Column Joint Constructed with High-Strength Concrete Subjected to Cyclic Loading)

  • 하기주;김진근;정란
    • 콘크리트학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.135-145
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    • 1992
  • 최근 철근콘크리트 건축물의 초고층화 추세에 따라 건축물의 설계시에 고강도의 건설재료, 부재단면의 축소, 직경이 큰 철근의 사용이 요구되고 있다. 이에 따라 구조물의 다른 부위에 비하여 접합부 영역의 응력 집중현상이 커지고, 철근콘크리트 구조물에 고강도 콘크리트를 적용하므로써 고정하중의 감소, 부재단면의 축소, 부재내력의 증대, 장 스팬 구조물의 축소 가능, 경제성의 향상을 가져올 수 있는 장점으로 인하여, 철근콘크리트 구조물에 고강도 콘크리트의 이용은 더욱 증대할 것으로 예상된다. 그러나 고강도콘크리트는 보통 콘크리트와 다른 특성, 특히 최대내력이후의 강도저하가 현저하고 파괴성상이 취성적인 성질을 지니고 있으므로 실제 구조물에 적용하기 앞서 구조물의 안전성 측면에서 부재 실험을 통하여 정확한 역학적 특성을 규명할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 반복 주기하중을 받는 고강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 거동을 파악하고, 접합부의 내진성능 개선을 위한 새로운 설계방법을 실제 초고층 철근콘크리트 건축물의 설계를 위한 기초 자료로 제시하였다.

고준위 폐기물 처분용기 내진 해석 모델 개발 (Development of an Earthquake-Resistant Model for a High-Level Waste Disposal Canister)

  • 최영철;윤찬훈;김현아;최희주
    • 터널과지하공간
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    • 제24권4호
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    • pp.316-324
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    • 2014
  • 고준위 방사성 폐기물 처분시스템은 지하 500 m 심도에서 암반에 터널을 뚫어 고준위폐기물 처분용기를 넣고 주위를 완충재로 매우는 형태이다. 많은 통계 자료에 의하면 한반도에서 매년 지진이 증가하는 추세이며, 지진이 발생할 경우 지하에서 발생된 전단력에 의해 처분용기가 손상될 수 있다. 더 나아가 방사성 유해물질이 유출되어 큰 환경 문제가 유발될 수 있다. 이에 본 논문에서는 지진에 대해 안전하게 보호할 수 있는 방법으로 내진형 완충재를 개발하였다. 내진 성능에 영향을 미치는 주요인자를 분석하여 내진형 완충재를 설계하였고, ABAQUS를 이용하여 전단해석모델을 개발하여 내진형 완충재의 성능을 평가하였다.

Performance-Based Seismic Design of Reinforced Concrete Building Structures Using Inelastic Displacements Criteria

  • Kabeyaswa, Toshimi
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.61-71
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    • 1998
  • A performance-based seismic design method for reinforced concrete building structures being developed in Japan is outlined. Technical and scientific background of the performance-based design philosophy as well as recently developed seismic design guidelines are is presented, in which maximum displacement response to design earthquake motion is used as the limit-state design criteria. A method of estimating dynamic response displacement of the structures based on static nonlinear analysis is described. A theoretical estimation of nonlinear dynamic response considering the characteristics of energy input to the system is described in detail, which may be used as the standard method in the new performance-based code. A desing philosophy not only satisfying the criteria but also evaluating seismic capacity of the structures is also introduced.

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동적 탄소성 지진응답해석에 의한 고층 벽식 아파트의 내진성능 검토 (Earthquake Resistant Performance of a High-rise Shear Wall Apartment Based on Nonlinear Time History Response Analysis)

  • 박성수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 본 논문의 목적은 탄소성 지진 응답해석을 수행하여 고층 벽식 아파트의 내진성능을 평가하는 것이다 먼저 구조물을 3차원 입체 모델화 하여 정적 탄소성 해석을 수행하고 층강성 및 항복 충전단력을 평가한 후 그 결과를 이용하여 집준 질량계 모델을 사용한 시간 이력 지진 응답해석을 수행한다 탄소성 이력 모델로는 bi-linear 모델 및 Clough 모델을 입력 지진동파형으로는 4종류의 기록 지진동 띠 Centro 1940 NS, Taft 1952 EW Hachinohe 1968 NSm Kobe 1995 NS를 사용하고 입력 지진동의 강도는 최대 지반속도치 12Kine이 되도록 크기를 조절하여 입력한다 탄소성 지진응답 해석결과 고층 벽식 아파트는 진도 5정도의 지진동 크기에서 전층에소성 변형이 발생하여 취약한 내진성능을 보여준다.

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파괴메카니즘을 고려한 강박스교량의 내진설계 (Earthquake Resistant Design of Steel Box Bridges considering Failure Mechanism)

  • 국승규;이동휘
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.330-337
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    • 2002
  • The objective of the earthquake resistant design of structures is to satisfy on the one side the minimization of damage requirement under earthquakes with high probability of occurrence during the design life and on the other side the no collapse requirement under the design seismic event with low probability of occurrence. The two requirements are satisfied with the minimum strength of substructure as well as the ductile failure mechanism presented in the codes. In this study seismic performance is evaluated with two bridges which have steel box superstructures and T type, II type piers as substructures. In order to satisfy the two requirements redesign of both substructures and steel bearings are carried out.

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Experimental study on cyclically-damaged steel-concrete composite joints subjected to fire

  • Ye, Zhongnan;Jiang, Shouchao;Heidarpour, Amin;Li, Yingchao;Li, Guoqiang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제30권4호
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    • pp.351-364
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    • 2019
  • Earthquake and fire are both severe disasters for building structures. Since earthquake-induced damage will weaken the structure and reduce its fire endurance, it is important to investigate the behavior of structure subjected to post-earthquake fire. In this paper, steel-concrete composite beam-to-column joints were tested under fire with pre-damage caused by cyclic loads. Beforehand, three control specimens with no pre-damage were tested to capture the static, cyclic and fire-resistant performance of intact joints. Experimental data including strain, deflection and temperature recorded at several points are presented and analyzed to quantify the influence of cyclic damage on fire resistance. It is indicated that the fire endurance of damaged joints decreased with the increase of damage level, mainly due to faster heating-up rate after cyclic damage. However, cracks induced by cyclic loading in concrete are found to mitigate the concrete spalling at elevated temperatures. Moreover, the relationship between fire resistance and damage degree is revealed from experimental results, which can be applied in fire safety design and is worthwhile for further research.

건축구조물의 비선형 지진응답 산정을 위한 내진성능평가 방법의 비교 (Comparison of Performance Evaluation Methods Based on the Estimation of Nonlinear Seismic Responses for Multistory Building)

  • 최원호;이동근
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.349-356
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    • 2002
  • There has been an increasing trend toward the use of pushover analysis as a tool for evaluating the seismic resistant and safety of a building structure in the performance based earthquake engineering field. The ATC-40 document proposed a nonlinear static procedure based on the Capacity Spectrum Method to determine earthquake-induced demand given the structure pushover curve, which a curve representing base shear versus roof displacement. However, the procedure is conceptually simple, iterative and time consuming method and may sometimes lead to no solution or multiple solutions. A new improved method of seismic performance evaluation for moment frame building, which take into account the previously mentioned deficiencies of currently used elastic design procedures, is presented in this paper. The results of nonlinear static and nonlinear time history analysis of an example high-rise steel moment frame designed by the proposed method are presented and discussed.

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케이블과 도르래를 이용한 변위증폭형 감쇠시스템의 실험적 성능평가 (Experimental Performance Evaluation of Displacement Amplification Damping Systems Using Cables and Pulleys)

  • 오진탁;정인용;류재호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.149-156
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    • 2020
  • The vibration control device such as the damper can be used to reinforce the seismic performance of structures. The damper is activated by the deformation of structures during earthquake; however, the deformation of structures is extremely small, causing difficulty in using the damper. Therefore, there is a need for a method capable of amplifying small deformities and transmitting them to the damper. The purpose of this paper is to develop and evaluate a displacement amplification seismic system using cable-pulley. The appropriate cable was selected through a cable tensile performance test and the results of the frame experiment were compared with theoretical displacement amplification ratio values. As a result, it may be said that the proposed system using cable-pulley is useful for displacement amplification.

Preliminary design and inelastic assessment of earthquake-resistant structural systems

  • Rubinstein, Marcelo;Moller, Oscar;Giuliano, Alejandro
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제26권3호
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    • pp.297-313
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    • 2007
  • A preliminary performance-based seismic design methodology is proposed. The top yield displacement of the system is computed from these of the components, which are assumed constant. Besides, a simple procedure to evaluate the top yield displacement of frames is developed. Seismic demands are represented in the form of yield point spectra. The methodology is general, conceptually transparent, uses simple calculations based on first principles and is applicable to asymmetric systems. To consider a specific situation two earthquake levels, occasional and rare are considered. The advantage of an arbitrary assignment of strength to the different components to reduce eccentricities and improved the torsional response of the system is addressed. The methodology is applied to an asymmetric five story building, and the results are verified by push-over analysis and non linear dynamic analysis.