잔교식 안벽구조물의 확률론적 지진위험도 해석을 수행하였다. 부지응답해석을 통해 증폭된 지표 지진이 구조물에 가해질 때 강관파일의 조합응력비와 최대수평변위가 한계상태를 초과하는 확률을 지진취약도 곡선으로 표현하였다. 해당 지역의 지진발생확률은 항만설계기준의 지진재해도를 이용하여 최대지반가속도의 초과확률을 구할 수 있었다. 구조물의 최종적인 지진위험도는 지진취약도와 지진재해도를 이용하여 산정하였으며 수치해석 예제를 통해 그 결과를 제시하였다.
The intensity of a ground motion can be measured by a number of parameters, some of which might exhibit robust correlations with the damage of structures subjected to that motion. In this study, 204 near-fault pulse-type records are selected and their seismic parameters are determined. Time history and damage analyses of a tested 3-storey reinforced concrete frame representing for low-rise reinforced concrete buildings subjected to those earthquake motions are performed after calibration and comparison with the available experimental results. The aim of this paper is to determine amongst several available seismic parameters, the ones that have strong correlations with the structural damage measured by a damage index and the maximum inter-story drift. The results show that Velocity Spectrum Intensity is the leading parameter demonstrating the best correlation, followed by Housner Intensity, Spectral Acceleration and Spectral Displacement. These seismic parameters are recommended as reliable parameters of near-fault pulse-type motions related to damage potential of low-rise reinforced concrete structures. The results also reaffirm that the conventional and widely used parameter of Peak Ground Acceleration does not exhibit a good correlation with the structural damage.
한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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pp.357-366
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2000
Longitudinal dynamic behaviors of a bridge system under seismic excitations are examined with various magnitudes of peak ground accelerations. The stiffness degradation due to abutment-soil interaction is considered in the bridge model which may play the major role upon the global dynamic characteristics. The idealized mechanical model for the whole ridge system is proposed by adopting the multiple-degree-of-freedom system which can consider components such as pounding phenomena friction at the movable supports rotational and translational motions of foundations and the nonlinear pier motions. The abutment-soil interaction is simulated by utilizing the one degree-of-freedom system with nonlinear spring. The stiffness degradation of the abutment-soil system is found to increase the relative displacement under moderate seismic excitations.
As the first step for the application of seismic landslide hazard maps to domestic cases, two types of hazard maps on Ul-joo from pseudostatic analysis and Newmark sliding block analysis are constructed and comllared. Arcview, the GIS program and the 1:5,000 digital maps of the test-site are used for the construction of hazard maps and tile parameters for the analyses are determined by seismic survey and laboratory tests. The results from the pseudostatic analysis have more conservative values of lower critical slope angles, although the results from the two different analyses have similar tendencies. In detail, with increasing the peak ground acceleration, the difference between the two analyses in the critical slope angle increases, while the difference decreases with increasing the maximum soil depth.
Tehranizadeh, Mohsen;Amirmojahedi, Maryam;Moshref, Amir
Earthquakes and Structures
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제10권6호
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pp.1405-1428
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2016
Besides the complex instructions of guidance documents for seismic rehabilitation of existing buildings, some institutions have provided simple criteria in terms of simplified rehabilitations. ASCE 41-06 is one of documents that introduced a simple method for assessment of certain buildings that do not require advanced analytical procedures. Furthermore the New Zealand guideline has presented a simple lateral mechanism analysis that is a hand static analysis for determining the probable collapse mechanism, lateral strength and displacement capacity of the structure. The present study is focused on verifying the results of the simplified methods which is used by NZSEE and ASCE 41-06 in assessment of existing buildings. For this, three different special steel moment and braced frames are assessed under these two guidelines and the accuracy of the results is checked with the results of nonlinear static and dynamic analysis. After comparison of obtained results, suggestions are presented to improve seismic retrofit criteria.
In the current study, a series of experimental and analytical evaluations were performed to introduce the horizontal pseudo static coefficient (kh) as a function of the wall configuration and the reinforcement type for analyzing reinforced soil walls. For this purpose, eight shaking table tests were performed on reduced-scale models of integrated and two-tiered walls reinforced by metal strip and geogrid to determine the distribution of dynamic lateral pressure in the walls. Then, the physical models were analyzed using Mononobe-Okabe method to estimate the value of kh required to establish the dynamic lateral pressures similar to those observed in shaking table tests. Based on the results, the horizontal pseudo static coefficient and the position of resultant lateral force (R) were introduced as a function of the horizontal peak ground acceleration (HPGA), the wall configuration, the reinforcement type as well as maximum wall displacement.
본 논문은 진동수에 따른 취약도 곡선과 손상확률을 제시하였다. 취약도곡선과 손상확률은 주어진 지진동에 의해 임의의 구조물이 견딜 수 있는 손상의 정도를 나타낸다. 지진에 의한 피해는 지진이 가지는 불확실성으로 인하여 확률적으로 예측하여야 한다. 기존 연구와 달리 본 연구에서는 비선형 동적 해석과 실험 결과를 이용하였다. 본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 교량에 대한 수치적 시뮬레이션을 통하여 주어진 최대지반가속도에 따른 5단계의 손상 단계별 손상확률을 구하였다. 취약도 곡선을 산출하기위해 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위해 지반조건에 따라 각각 100개의 인공지진파를 생성하고 비선형 시간이력해석을 수행하였다. 손상단계는 기존의 실험 결과에 기초한 성능기반에 따라 정의하였으며 RC 교각의 지진거동을 변위연성도로 나타내었다. 손상단계 및 지반가속도를 이용하여 PSC교량의 지반조건에 따른 손상곡선을 도출하여 비교분석하였다. 연구 결과에 따르면 지반조건 및 구속철근량에 따른 손상확률의 차이를 확인할 수 있다.
지진에 의한 피해는 지진이 가지는 불확실성으로 인하여 확률적으로 예측하여야 한다. 취약도 분석은 교량구조물의 피해를 지반가속도에 따른 확률로 나타내고 주어진 지진파에 대한 손상확률의 단계를 추정할 수 있다. 본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 교량에 대한 수치적 시뮬레이션에 의한 취약도 곡선을 산출하기위해 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위해 지반조건에 따라 각각 100개의 인공지 진파를 생성하고 비선형 시간이력해석을 수행하였다. 손상단계는 기존의 실험결과에 기초한 성능기반에 따라 정의하였으며 RC 교각의 지진거동을 변위연성도로 나타내었다. 손상단계 및 지반가속도를 이용하여 PSC교량의 지반조건에 따른 손상곡선을 도출하여 비교분석하였다. 연구결과에 따르면 지반조건 및 구속철근량에 따른 손상확률의 차이를 확인할 수 있다.
Modern seismic codes rely on performance-based seismic design methodology which requires that the structures withstand inelastic deformation. Many studies have focused on the inelastic deformation ratio evaluation (ratio between the inelastic and elastic maximum lateral displacement demands) for various inelastic spectra. This paper investigates the inelastic response spectra through the ductility demand ${\mu}$, the yield strength reduction factor $R_y$, and the inelastic deformation ratio. They depend on the vibration period T, the post-to-preyield stiffness ratio ${\alpha}$, the peak ground acceleration (PGA), and the normalized yield strength coefficient ${\eta}$ (ratio of yield strength coefficient divided by the PGA). A new inelastic deformation ratio $C_{\eta}$ is defined; it is related to the capacity curve (pushover curve) through the coefficient (${\eta}$) and the ratio (${\alpha}$) that are used as control parameters. A set of 140 real ground motions is selected. The structures are bilinear inelastic single degree of freedom systems (SDOF). The sensitivity of the resulting inelastic deformation ratio mean values is discussed for different levels of normalized yield strength coefficient. The influence of vibration period T, post-to-preyield stiffness ratio ${\alpha}$, normalized yield strength coefficient ${\eta}$, earthquake magnitude, ruptures distance (i.e., to fault rupture) and site conditions is also investigated. A regression analysis leads to simplified expressions of this inelastic deformation ratio. These simplified equations estimate the inelastic deformation ratio for structures, which is a key parameter for design or evaluation. The results show that, for a given level of normalized yield strength coefficient, these inelastic displacement ratios become non sensitive to none of the rupture distance, the earthquake magnitude or the site class. Furthermore, they show that the post-to-preyield stiffness has a negligible effect on the inelastic deformation ratio if the normalized yield strength coefficient is greater than unity.
Friction isolators are one of the most important types of bearings used to mitigate damages of earthquakes. The adaptive behavior of these isolators allows them to achieve multiple levels of performances and predictable seismic behavior during different earthquake hazard levels. There are three main types of friction isolators. The first generation with one sliding surface is known as Friction Pendulum System (FPS) isolators. The double concave friction pendulum (DCFP) with two sliding surfaces is an advanced form of FPS, and the third one, with fully adaptive behavior, is named as triple concave friction pendulum (TCFP). The current study has been conducted to investigate and compare seismic responses of these three types of isolators. The structure is idealized as a two-dimensional single degree of freedom (SDOF) resting on isolators. The coupled differential equations of motion are derived and solved using state space formulation. Seismic responses of isolated structures using each one of these isolators are investigated under seven near fault earthquake motions. The peak values of bearing displacement and base shear are studied employing the variation of essential parameters such as superstructure period, effective isolation period and effective damping of isolator. The results demonstrate a more efficient seismic behavior of TCFP isolator comparing to the other types of isolators. This efficiency depends on the selected effective isolation period as well as effective isolation damping. The investigation shows that increasing the effective isolation period or decreasing the effective isolation damping improves the seismic behavior of TCFP compared to the other isolators. The maximum difference in seismic responses, the base shear and the bearing displacement, for the TCFP isolator are calculated 26.8 and 13.4 percent less than the DCFP and FPS in effective isolation damping equal to10%, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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