• 한국지진공학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.39-58
• /
• 2004

성능에 기초한 내진설계 분야에서 구조물의 내진성능평가를 위해서는 비탄성 지진거동을 보다 정확하게 예즉할 필요가 있다. 성능기초 설계기준에 반영되어 있는 내진성능 평가 방법 가운데 하나인 pushover해석을 이용한 방법은 몇몇 연구자들에 의하여 다양한 해석 방법론이 개발되었다. 이 방법을 사용하여 비탄성 전체 또는 국부적 지진응답을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 사용되는 횡하중 분배가 구조시스템과 지반운동의 동적특성에 부합되도록 반영되어야 한다. 그리고 구조물의 변형능력을 합리적으로 평가하여 성능점을 보다 정확하게 산정해야 한다. 본 연구에서는 개선된 적응적 횡하중 분배방법과 건물의 등가응답을 이용하여 비탄성 지진응답을 정확하고 효율적으로 평가할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 건물의 전체 비탄성 거동에 대한 내진성능을 평가하고 국부적인 비탄성 지진응답을 정확하게 산정하는데 사용될 수 있다. 또한 제안된 방법의 정확성과 타당성을 검증하기 위해서 비탄성 시간이력해석과 기존의 다른 해석방법들에 의한 비탄성 지진응답과 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권6호
• /
• pp.713-722
• /
• 2016

이 연구는 지진하중을 받는 현장타설 및 조립식 물량저감 중공 철근콘크리트 교각의 내진성능을 파악하는데 그 목적이 있다. 개발된 물량저감 삼각망 철근상세는 경제적이고 합리적이며 공사기간을 단축할 수 있다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 이용된 해석기법은 조사된 중공 교각 실험체에 대하여 입력지진파에 따라 내진성능을 비교적 정확하게 예측하였다. 그 결과 개발된 삼각망 물량저감 철근상세는 기존 철근상세와 동등 이상의 소요성능을 보임을 확인하였다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.109-119
• /
• 2011

현재까지 스마트 면진시스템은 일본이냐 미국 같은 강진지역에서 개발되고 적용되어 왔다. 이렇게 강진지역에 있는 건축물을 지진하중으로부터 보호하기 위하여 개발된 스마트 면진시스템은 우리니라와 같은 중약진 지역에 있는 건축물에 그대로 적용되기에는 많은 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 강진지역에 건설되는 건축물을 위한 스마트 면진시스템을 중약진 지역에 건설되는 건축물에 작용하였을 때 발생하는 문제점음 검토해보았다. 이를 위하여 예제구조물로 대공간 아치구조물을 선택하였고 스마트 면전시스템은 MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 구성하였다. 강진지역과 중약진 지역에서 발생하는 지진하중으로는 기존에 발생한 역사지진을 바탕으로 인공지진을 생성하였다. 수치해석결과 강진지역에 건설되는 대공간구조물을 위하여 개발된 스마트 면진시스템을 그대로 중약진 지역에 적용하면 면진효과가 상당히 줄어들므로 스마트 제어장지의 용량이 중약진 지역에 맞추어 주의 깊게 설계되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
• /
• pp.905-912
• /
• 2009

1-g shaking table test is conducted to evaluate the dynamic behavior of a soil-structure system under seismic loading condition. A consistent similitude law between the model and prototype is needed to predict the behavior of the prototype structure, quantitatively. The natural frequency of geomaterial decreases with the increase of shaking intensity because of the non-linear property of the geomaterial. This phenomenon affects the applicability of similitude laws in 1-g shaking table tests. In this study, a simple method is suggested to determine the frequency of the input motions in 1-g tests in order to enhance the applicability of similitude laws. Modified input frequency is calculated using the frequency ratio with consideration of the variation of the natural frequency according to the intensity of input ground acceleration. To verify the applicability of the suggested method, a series of 1-g shaking table tests were performed for three different sizes of model piles having an overburden mass on their heads by varying the acceleration and the frequency of input motion. The acceleration amplification ratio on the overburden mass, the lateral displacement at the pile head and the maximum bending moment along the pile depth were measured. The projected behaviors of the virtual prototype based on the measured values of the model tests, where the input frequencies were calculated by the new method, showed good consistency, verifying the applicability of the suggested method.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제1권4호
• /
• pp.311-332
• /
• 2012

Earthquake response of mid-rise to high-rise buildings provided with friction dampers is investigated. The steel buildings are modelled as shear-type structures and the investigation involved modelling of the structures of varying heights ranging from five storeys to twenty storeys, in steps of five storeys, subjected to real earthquake ground motions. Three basic types of structures considered in the study are: moment resisting frame (MRF), braced frame (BF), and friction damper frame (FDF). Mathematical modelling of the friction dampers involved simulation of the two distinct phases namely, the stick phase and the slip phase. Dynamic time history analyses are carried out to study the variation of the top floor acceleration, top floor displacement, storey shear, and base-shear. Further, energy plots are obtained to investigate the energy dissipation by the friction dampers. It is seen that substantial earthquake response reduction is achieved with the provision of the friction dampers in the mid-rise and high-rise buildings. The provision of the friction dampers always reduces the base-shear. It is also seen from the fast Fourier transform (FFT) of the top floor acceleration that there is substantial reduction in the peak response; however, the higher frequency content in the response has increased. For the structures considered, the top floor displacements are lesser in the FDF than in the MRF; however, the top floor displacements are marginally larger in the FDF than in the BF.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제11권6호
• /
• pp.41-52
• /
• 2007

본 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 매설가스배관인 X65를 선택하여 매설가스배관의 형태, 매설된 지반의 특성, 단일 및 복합입력지진파 그리고 매설깊이 등을 변수로 하여 시간이력 지진응답해석을 수행하였다. 해석적으로 예측된 변형률 및 상대변위는 국내도시가스 배관의 내진설계 세부기술기준에서 제시하고 있는 허용변형률 및 허용변위역량과 비교하였다. 비교해석결과, 배관의 변형률은 매설깊이와 지반조건에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 상대변위의 경우, 축 방향 상대변위는 매설깊이에 따른 영향을 받지 않는 반면에, 횡 방향 상대변위는 매설깊이와 지반조건에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구결과는 향후 매설가스배관의 지진건전도 평가에 좋은 자료를 제공할 것으로 사료된다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.33-39
• /
• 2010

본 연구는 Modal Pushover Analysis(MPA)를 기반으로 비탄성 변위비(inelastic displacement ratio, $C_R$)와 붕괴 강도비(collapse strength ratio, $R_C$)를 이용한 간략한 Incremental Dynamic Analysis (IDA) 해석법을 제안해 냈다. 이 해석법은 선형 또는 비선형 동적해석 수행 없이 다자유도 시스템의 응답을 계산하기 때문에 간단하게 IDA곡선을 얻을 수 있다. 제안한 방법의 정확성은 6층, 9층, 20층의 철골 모멘트 골조를 대상으로 44개의 지진데이터를 사용하였으며 본 연구에서 제안하는 MPA를 이용한 $C_R-R_C$ IDA 해석결과와 비선형 동적해석 (Nonlinear Response History Analysis)을 통한 IDA 응답값, 그리고 각 주요모드의 비선형 동적해석을 통한 MPA-IDA 응답 값을 비교하여 타당성을 확인하였다. MPA를 이용한 $C_R-R_C$ IDA 해석법은 반복된 비선형 동적해석 과정이 없기 때문에 계산시 소요시간이 가장 작았으며 비교적 정확한 결과를 나타냈다.

• Computers and Concrete
• /
• 제2권6호
• /
• pp.423-437
• /
• 2005

In this study two single-bay, three-storey space frames, one with brick masonry infill in the second and third floors representing a soft-storey frame and the other without infill were designed and their 1:3 scale models were constructed according to non-seismic detailing and the similitude law. The models were excited with an intensity of earthquake motion as specified in the form of response spectrum in Indian seismic code IS 1893-2002 using a shake table. The seismic responses of the soft-storey frame such as fundamental frequency, mode shape, base shear and stiffness were compared with that of the bare frame. It was observed that the presence of open ground floor in the soft-storey infilled frame reduced the natural frequency by 30%. The shear demand in the soft-storey frame was found to be more than two and a half times greater than that in the bare frame. From the mode shape it was found that, the bare frame vibrated in the flexure mode whereas the soft-storey frame vibrated in the shear mode. The frames were tested to failure and the damaged soft-storey frame was retrofitted with concrete jacketing and, subjected to same earthquake motions as the original frames. Pushover analysis was carried out using the software package SAP 2000 to validate the test results. The performance point was obtained for all the frames under study, therefore the frames were found to be adequate for gravity loads and moderate earthquakes. It was concluded that the global nonlinear seismic response of reinforced concrete frames with masonry infill can be adequately simulated using static nonlinear pushover analysis.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제6권3호
• /
• pp.293-320
• /
• 2014

In this study, in order to evaluate adequacy of considering local site effect, excluding soil-structure interaction (SSI) effects in inelastic dynamic analysis and design of mid-rise moment resisting building frames, three structural models including 5, 10, and 15 storey buildings are simulated in conjunction with two soil types with the shear wave velocities less than 600 m/s, representing soil classes $D_e$ and $E_e$ according to the classification of AS1170.4-2007 (Earthquake actions in Australia) having 30 m bedrock depth. Structural sections of the selected frames were designed according to AS3600:2009 (Australian Standard for Concrete Structures) after undertaking inelastic dynamic analysis under the influence of four different earthquake ground motions. Then the above mentioned frames were analysed under three different boundary conditions: (i) fixed base under direct influence of earthquake records; (ii) fixed base considering local site effect modifying the earthquake record only; and (iii) flexible-base (considering full soil-structure interaction). The results of the analyses in terms of base shears and structural drifts for the above mentioned boundary conditions are compared and discussed. It is concluded that the conventional inelastic design procedure by only including the local site effect excluding SSI cannot adequately guarantee the structural safety for mid-rise moment resisting buildings higher than 5 storeys resting on soft soil deposits.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제6권5호
• /
• pp.495-514
• /
• 2014

The performance of passive control system for the seismic protection of a multi-tower cable-stayed bridge with the application of partially longitudinal constraint system is investigated. The seismic responses of the Jiashao Bridge, a six-tower cable-stayed bridge using the partially longitudinal constraint system are studied under real earthquake ground motions. The effects of the passive control devices including the viscous fluid dampers and elastic cables on the seismic responses of the bridge are examined by taking different values of parameters of the devices. Further, the optimization design principle of passive control system using viscous fluid dampers is presented to determine the optimized parameters of the viscous fluid dampers. The results of the investigations show that the control objective of the multi-tower cable-stayed bridge with the partially longitudinal constraint system is to reduce the base shears and moments of bridge towers longitudinally restricted with the bridge deck. The viscous fluid dampers are found to be more effective than elastic cables in controlling the seismic responses. The optimized parameters for the viscous fluid dampers are determined following the principle that the peak displacement at the end of bridge deck reaches to the maximum value, which can yield maximum reductions in the base shears and moments of bridge towers longitudinally restricted with the bridge deck, with slight increases in the base shears and moments of bridge towers longitudinally unrestricted with the bridge deck.