This paper investigates inelastic seismic demands of the normal component of near-fault pulse-like ground motions, which differ considerably from those of far-fault ground motions and also parallel component of near-fault ones. The results are utilized to improve the nonlinear static procedure (NSP) called Displacement Coefficient Method (DCM). 96 near-fault and 20 far-fault ground motions and the responses of various single degree of freedom (SDOF) systems constitute the dataset. Nonlinear Dynamic Analysis (NDA) is utilized as the benchmark for comparison with nonlinear static analysis results. Considerable influences of different faulting mechanisms are observed on inelastic seismic demands. The demands are functions of the strength ratio and also the pulse period to structural period ratio. Simple mathematical expressions are developed to consider the effects of near-fault motion and fault type on nonlinear responses. Modifications are presented for the DCM by introducing a near-fault modification factor, $C_N$. In locations, where the fault type is known, the modifications proposed in this paper help to obtain a more precise estimate of seismic demands in structures.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.23
no.7
/
pp.137-144
/
2019
For the structures near the seismogenic fault, the evaluation of seismic performance against near-fault ground motions is important as well as for design ground motions. In this study, characteristics of seismic behaviors and seismic performance of the pile-bent bridge constructed on the thick soft soil site with various weak soil layers were analyzed. The input ground motions were synthesized by the directivity pulse parameters for intra-plate regions. The ground motion acceleration histories of each layer were obtained by one-dimensional site response analysis. Each soil layer was modeled by equivalent linear springs, and multi-support excitations with different input ground motions at each soil spring were applied for nonlinear seismic analyses. The analysis result by the near-fault ground motions and ground motions matched to design spectra were compared. In case of the near fault ground motion input, the bridge behaved within the elastic range but the location of the maximum moment occurred was different from the result of design ground motion input.
In this study, we demonstrated the characteristics of the near-fault ground motion thatwas not considered in the domestic seismic design code and how the effect of the near-fault ground motion affects the response of cable-stayed bridges. Afterselecting the actual measurement records of the typical near- and far-fault ground motion, the characteristics of ground motion is analyzed using the elastic and inelastic response spectrum. Analyzing the response regarding the earthquake's characteristics on cable-stayed bridges by the typical three-type cable-stayed bridges and the actual cable-stayed bridge, the characteristics of responses about main members are compared and analyzed. Moreover,reliability analysis is accomplished using the results of the seismic response analysis, and the seismic safety of the cable-stayed bridges is evaluated quantitatively as a reliability index and probability of failure. According to the results of the response spectrum, the earthquake response analysis and the reliability analysis, because the effect of the near fault ground motion against the response of cable-stayed bridges is different from the effect of the existing far-fault ground motion, it should be considered as an important factor when designing cable-stayed bridges.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.27
no.2
/
pp.83-90
/
2023
The recent increase in earthquake activities has highlighted the importance of seismic performance evaluation for civil infrastructures. In particular, the container crane essential to maintaining the national logistics system with port operation requires an exact evaluation of its seismic response. Thus, this study aims to assess the seismic vulnerability of container cranes considering their seismic characteristics. The seismic response of the container crane should account for the structural members' yielding and buckling, as well as the crane wheel's uplifting derailment in operation. The crane's yielding and buckling limit states were defined using the stress of crane members based on the load and displacement curve obtained from nonlinear static analysis. The derailment limit state was based on the height of the rail, and nonlinear dynamic analysis was performed to obtain the seismic fragility curves considering defined limit states and seismic characteristics. The yield and derailment probabilities of the crane in the near-fault ground motion were approximately 1.5 to 4.7 and 2.8 to 6.8 times higher, respectively, than those in the far-fault ground motion.
The catastrophic earthquake-induced failure of slopes concentrically distributed at near-fault area, which indicated the special features of near-fault ground motions, i.e. horizontal pulse-like motion and large vertical component, should have great effect on these geo-disasters. We performed shaking table tests to investigate the effect of both horizontal pulse-like motion and vertical component on dynamic response of slope. Both unidirectional (i.e., horizontal or vertical motions) and bidirectional (i.e., horizontal and vertical components) motions are applied to soft rock slope model, and acceleration at different locations is reordered. The results show that the horizontal acceleration amplification factor (AAF) increases with height. Moreover, the horizontal AAF under unidirectional horizontal pulse-like excitations is larger than that subject to ordinary motion. The vertical AAF does not show an elevation amplification effect. The seismic response of slope under different bidirectional excitations is also different: (1) The horizontal AAF is roughly constant under horizontal pulse-like excitations with and without vertical waves, but (2) the horizontal AAF under ordinary bidirectional ground motions is larger than that under unidirectional ordinary motion. Above phenomena indicate that vertical component has limited effect on seismic response when the horizontal component is pulse-like ground motion, but it can greatly enhance seismic response of slope under ordinary horizontal motion. Moreover, the vertical AAF is enhanced by horizontal motion in both horizontal pulse-like and ordinary motion. Thence, we should pay enough attention to vertical ground motion, especially its horizontal component is ordinary ground motion.
This study proposes an intelligent semi-active isolation system combining a variable-stiffness control device and ground motion characteristic prediction. To determine the optimal control parameter in real-time, a genetic algorithm (GA)-fuzzy control law was developed in this study. Data on various types of ground motions were collected, and the ground motion characteristics were quantified to derive a near-fault (NF) characteristic ratio by employing an on-site earthquake early warning system. On the basis of the peak ground acceleration (PGA) and the derived NF ratio, a fuzzy inference system (FIS) was developed. The control parameters were optimized using a GA. To support continuity under near-fault and far-field ground motions, the optimal control parameter was linked with the predicted PGA and NF ratio through the FIS. The GA-fuzzy law was then compared with other control laws to verify its effectiveness. The results revealed that the GA-fuzzy control law could reliably predict different ground motion characteristics for real-time control because of the high sensitivity of its control parameter to the ground motion characteristics. Even under near-fault and far-field ground motions, the GA-fuzzy control law outperformed the FPEEA control law in terms of controlling the isolation layer displacement and the superstructure acceleration.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.10
no.3
s.49
/
pp.101-111
/
2006
This paper proposes a method for modeling new fault ground motion due to moderate size earthquakes in Stable Continental Regions (SCRs) for the first time. The near fault ground motion is characterized by a single long period velocity pulse of large amplitude. In order to model the velocity pulse, its period and peak amplitude need be determined in terms of earthquake magnitude and distance from the causative fault. Because there have been observed very few new fault ground motions, it is difficult to derive the model directly from the recorded data in SCRs. Instead an indirect approach is adopted in this work. The two parameters, the period and peak amplitude of the velocity pulse, are known to be functions of the rise time and the slip velocity. For Western United States (WUS) that belongs active tectonic regions, there art empirical formulas for these functions. The relations of rise time and slip velocity on the magnitude in SCRs are derived by comparing related data between Western United States and Central-Eastern United States that belongs to SCRs. From these relations, the functions of these pulse parameters for NFGM in SCRs can be expressed in terms of earthquake magnitude and distance. A time history of near fault ground motion of moderate magnitude earthquake in stable continental regions is synthesized by superposing the velocity pulse on the for field ground motion that is generated by stochastic method. As an demonstrative application, the response of a single degree of freedom elasto-plastic system is studied.
Yeeun Kim;Sina Kong;Sinith Kung;Jiho Moon;Jong-Keol Song
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.37
no.2
/
pp.119-131
/
2024
Pulse-like ground motion can cause greater damage to structures than nonpulse-like ground motion. Currently, much research is being conducted to determine the presence or absence of velocity pulses and to quantify them from seismic-acceleration records. Existing ground motion is divided into far-field (FF) and near-fault ground motion, based on the distance of the measurement point from the fault. Near-fault ground motion is further classified into near-fault pulse-like (NFP) and near-fault nonpulse-like (NFNP) ground motion by quantifying the presence or absence of velocity pulses. For each ground motion group, 40 FF, 40 NFP, and 40 NFNP ground motions are selected; thus, 120 ground motions are used in the seismic analysis to assess the seismic fragility of sample bridges. Probabilistic seismic demand models (PSDMs) are created by evaluating the seismic responses of two types of sample bridges with lead-rubber and elastomeric rubber bearings using three groups of ground motions. Seismic fragility analysis is performed using the PSDM, and from these results, the effect of the presence or absence of seismic velocity pulses on the seismic fragility is evaluated. From the comparison results of the seismic fragility curve, the seismic fragility of NFP ground motion appears to be approximately three to five times greater than that of NFNP ground motion, according to the presence or absence of a velocity pulse of seismic waves. This means that the damage to the bridge is greater in the case of NFP ground motion than that in the case of NFNP ground motion.
Ganjavi, Behnoud;Hadinejad, Amirali;Jafarieh, Amir Hossein
Steel and Composite Structures
/
v.32
no.1
/
pp.91-110
/
2019
In the present study, the effects of six different ground motion scaling methods on inelastic response of nonlinear steel moment frames (SMFs) are studied. The frames were designed using energy-based PBPD approach with the design concept using pre-selected target drift and yield mechanism as performance limit state. Two target spectrums are considered: maximum credible earthquake spectrum (MCE) and design response spectrum (DRS). In order to investigate the effects of ground motion scaling methods on the response of the structures, totally 3216 nonlinear models including three frames with 4, 8 and 16 stories are designed using PBPD approach and then they are subjected to ensembles of ground motions including 42 far-fault and 90 near-fault pulse-type records which were scaled using the six different scaling methods in accordance to the two aforementioned target spectrums. The distributions of maximum inter-story drift over the height of the structures are computed and compared. Finally, the efficiency and reliability of each ground motion scaling method to estimate the maximum nonlinear inter-story drift of special steel moment frames designed by energy-based PBPD approach are statistically investigated, and the most suitable scaling methods with the lowest dispersion for two groups of earthquake ground motions are introduced.
The near-fault ground motion (NFGM) is characterized by a single long period velocity pulse of large magnitude. NFGM's have been observed in recent strong earthquakes, Izmit Turkey (1999), Kobe Japan (1995), Northridge USA (1994), etc. These strong earthquakes have caused considerable damage to infrastructures because the epicenter was close to the urban area, called as NFGM. Extensive research for the near-fault ground motion (NFGM) have been carried out in strong seismic region, but limited research have been done for NFGM in low or moderate seismic regions because of very few records. The purpose of this study is to investigate and analyze the effect of near-fault ground motions on reinforced concrete (RC) bridge piers with lap-spliced longitudinal reinforcing steels. The seismic performance of four RC bridge piers under near-fault ground motions was investigated on the shake table. In addition, a RC bridge pier is subjected to pseudo-dynamic loadings. Test results showed that large residual displacements were observed in RC bridge piers under NFGM. RC specimens on the shake table failed at relatively low displacement ductility, compared with the displacement ductility of RC bridge pier subjected to pseudo-dynamic loadings.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.