• Earthquakes and Structures
• /
• 제7권4호
• /
• pp.553-570
• /
• 2014

In this study, nonlinear dynamic analyses were performed in order to evaluate and compare the structural response of different type of moment resisting frame buildings equipped with conventional braces (CBs) and buckling restrained braces (BRBs) subjected to near-field ground motions. For this, the case study frames, namely, ordinary moment-resisting frame (OMRF) and special moment-resisting frame (SMRF) having two equal bays of 6 m and a total height of 20 m were utilized. Then, CBs and BRBs were inserted in the bays of the existing frames. As a brace pattern, diagonal type with different configurations were used for the braced frame structures. For the earthquake excitation, artificial pulses equivalent to Northridge and Kobe earthquake records were taken into account. The results in terms of the inter-story drift index, global damage index, base shear, top shear, damage index, and plastification were discussed. The analysis of the results indicated a considerable improvement in the structural performance of the existing frames with the inclusion of conventional and especially buckling-restrained braces.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.129-136
• /
• 2005

Concentrically braced steel frames are considered as being quite prone to soft-story response due to the degradation in brace compressive resistance after buckling under severe ground motions. When combined with the system P-Delta effects, collapse of the concentrically braced frames by dynamic instability becomes a highly probable. In this study, a new, relatively simple dynamic instability coefficient was proposed for diagonally braced steel frames by considering the strength degradation of the brace after buckling. Nonlinear dynamic analysis was conducted to check the robustness of the proposed index based on simulated ground motions. The analysis results showed that the dynamic instability index proposed predicts the collapse potential more consistently than the conventional one. Dynamic instability was triggered when the index value was close to 0.7.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.233-240
• /
• 1999

A general procedure is presented here to develope seismic design and analysis method for cable-supported bridges like suspension bridges subjected to ground motion. For representing a numerical model of suspension bridges. a new approach which satisfy design conditions for the initial equilibrium state of suspension bridges. without any nonlinear iterations. is proposed. The dynamic behavior of that model is verified by free vibration analysis. This study uses the response spectrum analysis to determine the Peak response of a suspension bridge to earthquake-induced ground motion. The SRSS(Square Root of Sum of Square). modal combination rule, is adopted for each direction, longitudinal and transverse. To illustrate the potential applicability for the seismic design of suspension bridges, a numerical example is presented in which the dynamic response of the Nam-hae suspension bridge subjected to earthquake

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제13권4호
• /
• pp.601-619
• /
• 2017

Cantilever retaining wall movements generally depend on the intensity and duration of ground motion, the response of the soil underlying the wall, the response of the backfill, the structural rigidity, and soil-structure interaction (SSI). This paper investigates the effect of material properties on seismic response of backfill-cantilever retaining wall-soil/foundation interaction system considering SSI. The material properties varied include the modulus of elasticity, Poisson's ratio, and mass density of the wall material. A series of nonlinear time history analyses with variation of material properties of the cantilever retaining wall are carried out by using the suggested finite element model (FEM). The backfill and foundation soil are modelled as an elastoplastic medium obeying the Drucker-Prager yield criterion, and the backfill-wall interface behavior is taken into consideration by using interface elements between the wall and soil to allow for de-bonding. The viscous boundary model is used in three dimensions to consider radiational effect of the seismic waves through the soil medium. In the seismic analyses, North-South component of the ground motion recorded during August 17, 1999 Kocaeli Earthquake in Yarimca station is used. Dynamic equations of motions are solved by using Newmark's direct step-by-step integration method. The response quantities incorporate the lateral displacements of the wall relative to the moving base and the stresses in the wall in all directions. The results show that while the modulus of elasticity has a considerable effect on seismic behavior of cantilever retaining wall, the Poisson's ratio and mass density of the wall material have negligible effects on seismic response.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제14권5호통권60호
• /
• pp.577-591
• /
• 2002

지진 하중에 대한 강재 모멘트 골조의 합성 슬래브를 포함한 강재 보의 비탄성 거동을 모델하기 위한 합성 보 요소가 제안되고 강재 모멘트 골조의 지진 거동에 대한 합성 슬래브의 효과가 조사된다. 합성 보 요소는 단일 직렬 힌지 모델로 간주 될 수 있고, 그 해석 결과는 실험결과와 매우 합리적인 상관 관계를 보였다. 합성 보 요소는 기존의 강재 보 요소보다 상당히 좋은 거동을 보이고, 합성모델은 지진 하중 하에서의 구조물의 국부변형과 전체 응답을 기존의 강재 모델보다 정밀하게 예측할 수 있다. 합성 슬래브는 강재 모멘트 골조의 국부 및 전체 해석 응답에 상당히 큰 효과를 나타낸다.

• 한국농공학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.64-74
• /
• 1999

The frequency of earthquake occurrence tends to increase in Korea. Therefore, the stability of pipeline, such as watersupply pipe, gas pipe, and oil pipe etc. across fault zones in Gyoung-sang landmass is very important, expecially , in metropolitan area. There were some examples of the construction of buried pipeline across fault zones in Korea. the interactiion between the buried pipeline across fault zones and the ground is considered. As well, in the interfaces of them, the direct shear numerical analysis model including elasto-plastic joint element is assumed that the retained dilatancy theory in them, otherwise. Also, the other elements are modeled the ground is nonlinear elastic coutinuaus beam, respectively. In this study, the maximum shear force point exist inside retaine zone(anchored zone) during shwar (as fault sliding), and the distribution of pipeline's behavior is all alike them of pipeline buried in ladnsliding grounds. Since the pipeline is not continuous beam but jointed by steel-pipe segments , practically, on acting of a large bending moment or a shear force, then, those are may be unstable. The reaearch on this point may be new approach.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.408-417
• /
• 2007

최근, 해수욕장으로서의 기능 창출 뿐만 아니라 해안공간의 이용 및 개발에 따른 자연해변의 소실을 대체할 수 있는 인공해변이 건설되고 있다. 그리고, 파랑작용에 의한 매립토사의 유출로부터 인공해변을 보호하기 위한 구조물이 필요하며, 일반적으로 호안이 주로 건설된다. 해저지반 상부에 건설되는 호안의 안정성을 위하여 필히 검토되어야 할 사항 중의 하나가 호안 배후의 지하수위 거동이다. 그러나, 비선형파랑과 지하수위의 거동특성이 인공해변의 토사유출 및 구조물의 안정성에 중요한 요소로 작용함에도 불구하고 이에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 본 연구에서는 비선형파랑과 호안 및 지하수위로 인한 흐름간의 동적 상호작용을 살펴보기 위하여 정수위와 지하수위와의 차이를 고려할 수 있는 수치파동수로를 개발하였다. 개발된 수치파동수로를 이용하여, 지하수위 변화가 호안 주변 지반내의 수리학적 특성에 미치는 영향을 살펴보았고, 지하수위의 변화에 따른 파동장 및 간극수 흐름, 간극수압 및 와도를 수치적으로 재현하였다. 결과로부터 지하수위의 변화에 따른 호안 주변 지반내의 수리학적 특성들이 어떻게 영향을 받는지 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.92-102
• /
• 2022

대표적인 지중구조물인 터널시설물의 거동 특성을 평가하기 위해 다양한 수치해석 모델을 활용할 수 있다. 일반적으로 수치해석시 가장 많이 사용한 Mohr-Coulomb 모델은 탄성-완전소성 거동 모델로 하중증가-하중감소 단계시 변형 특성이 동일하여, 굴착해석의 경우 변위가 현장 상황과 다르게 나타날 수 있는 문제점이 있다. 그에 비해 HS-small Strain Stiffness 모델은 지반별 적용 범위가 넓으며, 초기탄성계수 및 비선형곡선 파라미터 하중증가-하중감소 단계의 탄성계수 등을 입력 가능하게 하여 흙의 변형 특성이 현장 조건에 맞게 해석 가능하다고 알려져 있다. 하지만 토목 기술자들은 지반의 특성 계수 추정의 어려움으로 인해 재료 비선형 특성을 적용 가능한 모델의 사용에 어려움이 있다. 본 연구에서는 토목 기술자들이 터널 수치해석시 일반적으로 적용하는 Mohr-Coulomb 모델과 지반 비선형성을 고려 가능한 HS Small strain Stiffness 모델을 적용한 내진성능평가 결과 값을 비교하여 합리적인 모델 선택의 필요성을 검토하였다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제18권5호
• /
• pp.527-542
• /
• 2020

In traditional eccentrically braced steel frames, damages and plastic deformations are limited to the links and the main structure members are required tremendous sizes to ensure elasticity with no damage based on the force-based seismic design method, this limits the practical application of the structure. The high strength steel frames with eccentric braces refer to Q345 (the nominal yield strength is 345 MPa) steel used for links, and Q460 steel utilized for columns and beams in the eccentrically brace steel frames, the application of high strength steels not only brings out better economy and higher strength, but also wider application prospects in seismic fortification zone. Here, the structures with four type eccentric braces are chosen, including K-type, Y-type, D-type and V-type. These four types EBFs have various performances, such as stiffness, bearing capacity, ductility and failure mode. To evaluate the seismic behavior of the high strength steel frames with variable eccentric braces within the similar performance objectives, four types EBFs with 4-storey, 8-storey, 12-storey and 16-storey were designed by performance-based seismic design method. The nonlinear static behavior by pushover analysis and dynamic performance by time history analysis in the SAP2000 software was applied. A total of 11 ground motion records are adopted in the time history analysis. Ground motions representing three seismic hazards: first, elastic behavior in low earthquake hazard level for immediate occupancy, second, inelastic behavior of links in moderate earthquake hazard level for rapid repair, and third, inelastic behavior of the whole structure in very high earthquake hazard level for collapse prevention. The analyses results indicated that all structures have similar failure mode and seismic performance.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제7권2호
• /
• pp.75-84
• /
• 2003

대부분의 구조물들은 강한 지진을 받을 경우, 비선형 거동의 변형이 예상된다. 구조물의 내진평가는 구조물에 가해진 지진력에 대한 변위요구와 같은 구조물의 성능평가를 필요로 한다. 여러 가지 비선형해석법 가운데 구조물의 내진역량을 계산하기 위한 가장 정확한 방법은 비선형 시각이력해석(NRHA)이긴 하나 많은 시간과 노력이 요구되고 있다. 따라서 구조물의 비선형 거동을 보다 간편하게 예측하기 위한 정확하고 실용적인 비선형 약산해석법에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 일부 약산적 방법 중 능력스펙트럼법(CSM)은 개념적으로는 간단하나 반복적인 계산과정과 함께 때로는 해가 없거나 중복적인 해를 갖는 약점을 갖고 있다. 본 연구에서는 강성골격곡선으로부터 산정한 구조물의 초기 탄성진동주기 T와 응답스펙트럼으로부터 산정한 비선형 유사가속도 h$_{y}$ /g 및 연성비 $\mu$를 사용하여, 반복적인 계산과정 없이 복합구조물의 내진성능을 평가하는 비선형 직접스펙트럼법(NDSM)을 고려한다. 다양한 지진과 복합구조물에 대한 NDSM의 신뢰성과 실용성을 비선형 시각이력해석(NRHA) 결과와 비교함으로써 검토하였다.