• 대한토목학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.59-67
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• 1993

부분구조법(部分構造法)으로 프리스트레스드 콘크리트 원자로격납건물(原子爐格納建物)의 지진에 대한 확률위험도분석이나 내진 안전여유평가시 상부구조에 관한 입력자료(入力資料)가 되는 구조물(構造物)의 고유전동수와 구조물 상부에서의 최대가 속도값의 구조변수(構造變數)에 대한 변동성이 연구되었다. 본 연구는 먼저 구조모델의 고유진동수에 가장 큰 영향을 미치는 구조변수를 결정하기 위하여 각 구조변수(構造變數)의 상대적(相對的) 민감도(敏感度)를 분석(分析)하였고, 각 변수의 결정에 포함될 수 있는 불확실성(不確實性)의 정도를 고려하여 Monte Carlo 수치모형실험을 수행하였다. 최대 가속도값의 변화는 직접적분(直接積分)에 의한 시간이력곡선법으로 분석되었다. 연구결과로 첫번째모드의 고유 진동수와 건물 정상부의 최대가속도값은 각 변수중 탄생계수의 영향을 가장 크게 받으며, 결정론적 방법으로 구한 값과 비교할 때 확률론적 방법으로 구한 값(평균+표준편차)은 (+)12% 정도 변함을 알 수 있다. 또한 휨강성의 불확실성을 고려하면 동적응답은 (-)4%~(+)14% 정도 달라진다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.28-34
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• 2002

The b-value in the magnitude-frequency relationship logN(m) = $\alpha$ - bmwhere N(m) is the number of earthquakes exceeding magnitude m, is important seismicity parameter In hazard analysis. Estimation of the b-value for earthquake data observed on KSRS array network is done employing the maximum likelihood technique. Assuming the whole Korea Peninsula as a single seismic source area, the b-value is computed at 0.9. The estimation for KMA earthquake data is also similar to that. Since estimate is a function of minimum magnitude, we can inspect the completeness of earthquake catalog in the fitting process of b-value. KSRS and KMA data lists are probably incomplete for magnitudes less than 2.0 and 3.0, respectively. Examples from probabilistic seismic hazard assessment calculated for a range of b-value show that the small change of b-value has seriously effect on the prediction of ground motion.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.122-129
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• 2020

원자력발전소의 확률론적 지진취약도 분석을 수행하기 위해서는 실제 중대 사고를 표현할 수 있는 파괴모드와 파괴기준의 정의가 중요하다. 그러나 배관시스템의 내진설계기준은 소성붕괴로서 실제 한계상태인 누수를 표현하지 못하므로 중대 사고를 충분히 반영하지 못하고 있다. 따라서 신뢰성 있는 확률론적 지진취약도 분석을 위해서는 한계상태를 명확히 정의할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 배관시스템의 취약부위인 SCH80 3인치 강재배관엘보의 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력시험을 수행하였다. 또한 모멘트-변형각의 관계의 소산 에너지에 기반을 둔 손상도를 이용하여 강재배관엘보의 파괴기준을 정량화하고자 하였다.

• Computers and Concrete
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• 제3권1호
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• pp.1-15
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• 2006

The seismic safety of reinforced concrete containment building can be evaluated by probabilistic analysis considering randomness of earthquake, which is more rational than deterministic analysis. In the safety assessment of earthquake-resistant structures by the deterministic theory, it is not easy to consider the effects of random variables but the reliability theory and random vibration theory are useful to assess the seismic safety with considering random effects. The reliability assessment of reinforced concrete containment building subjected to earthquake load includes the structural analysis considering random variables such as load, resistance and analysis method, the definition of limit states and the reliability analysis. The reliability analysis procedure requires much time and labor and also needs to get the high confidence in results. In this study, random vibration analysis of containment building is performed with random variables as earthquake load, concrete compressive strength, modal damping ratio. The seismic responses of critical elements of structure are approximated at the most probable failure point by the response surface method. The response surface method helps to figure out the quantitative characteristics of structural response variability. And the limit state is defined as the failure surface of concrete under multi-axial stress, finally the limit state probability of failure can be obtained simply by first-order second moment method. The reliability analysis for the multiaxial strength limit state and the uniaxial strength limit state is performed and the results are compared with each other. This study concludes that the multiaxial failure criterion is a likely limit state to predict concrete failure strength under combined state of stresses and the reliability analysis results are compatible with the fact that the maximum compressive strength of concrete under biaxial compression state increases.

• Earthquakes and Structures
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• 제11권4호
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• pp.539-561
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• 2016

The rate of occurrence of intraplate earthquake events has been surveyed around the globe to ascertain the average level of intraplate seismic activities on land. Elastic response spectra corresponding to various levels of averaged (uniform) seismicity for a return period of 2475 years have then been derived along with modifying factors that can be used to infer ground motion and spectral response parameters for other return period values. Estimates derived from the assumption of uniform seismicity are intended to identify the minimum level of design seismic hazard in intraplate regions. The probabilistic seismic hazard assessment presented in the paper involved the use of ground motion models that have been developed for regions of different tectonic and crustal classifications. The proposed minimum earthquake loading model is illustrated by the case study of Peninsular Malaysia which has been identified with a minimum effective peak ground acceleration (EPGA) of 0.1 g for a return period of 2475 years, or 0.07 g for a notional return period of 475 years.

• 한국지진공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.291-299
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• 2014

There has been an increasing demand for introducing a base isolation system to secure the seismic safety of a nuclear power plant. However, the design criteria and the safety assessment methodology of a base isolated nuclear facility are still being developed. A performance based design concept for the base isolation system needs to be added to the general seismic design procedures. For the base isolation system, the displacement responses of isolators excited by the extended design basis earthquake are important as well as the design displacement. The possible displacement response by the extended design basis earthquake should be limited less than the failure displacement of the isolator. The failure of isolators were investigated by an experimental test to define the ultimate strain level of rubber bearings. The uncertainty analysis, considering the variations of the mechanical properties of isolators and input ground motions, was performed to estimate the probabilistic distribution of the isolator displacement. The relationship of the displacement response by each ground motion level was compared in view of a period elongation and a reduction of damping. Finally, several examples of isolator parameters are calculated and the considerations for an acceptable isolation design is discussed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권2호
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• pp.644-654
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• 2024

After the Tohoku earthquake and tsunami (Japan, 2011), regulatory efforts to mitigate external hazards have increased both the safety requirements and the total capital cost of nuclear power plants (NPPs). In these circumstances, identifying not only disaster robustness but also cost-effective capacity setting of NPPs has become one of the most important tasks for the nuclear power industry. A few studies have been performed to relocate the seismic capacity of NPPs, yet the effects of multiple hazards have not been accounted for in NPP capacity optimization. The major challenges in extending this problem to the multihazard dimension are (1) the high computational costs for both multihazard risk quantification and system-level optimization and (2) the lack of capital cost databases of NPPs. To resolve these issues, this paper proposes an effective method that identifies the optimal multihazard capacity of NPPs using a multi-objective genetic algorithm and the two-stage direct quantification of fault trees using Monte Carlo simulation method, called the two-stage DQFM. Also, a capacity-based indirect capital cost measure is proposed. Such a proposed method enables NPP to achieve safety and cost-effectiveness against multi-hazard simultaneously within the computationally efficient platform. The proposed multihazard capacity optimization framework is demonstrated and tested with an earthquake-tsunami example.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.59-68
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• 2010

기존 구조물의 내진보강을 경제적으로 수행 위해서는 내진성능을 보다 정확하게 평가하는 것이 필요하다. 우리나라 도로교의 내진성능은 "기존교량의 내진성 평가 요령"에 의해 평가되고 있으며, 이는 이를 활용할 당시 기술자의 기술수준을 고려하여 비교적 간단한 방법이 채택되었다. 최근에는 입력지진의 불확실성을 고려하여 내진성능을 확률적으로 평가하는 연구가 많이 수행되고 있다. 일반적으로 구조물은 지반의 영향을 무시하고 모델화되거나 때로는 지반을 탄성스프링으로 모델화하여 응답에 대한 지반의 영향을 고려하고 있다. 그러나 지반도 지진시 비선형특성을 나타내므로 교량의 응답특성을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 이를 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 지진세기에 따른 지반의 비선형성을 등가의 선형스프링으로 모델화하여 6경간연속교를 대상으로 하여 지진해석을 수행하였으며, 교각의 파괴 및 낙교에 대한 지진취약도의 특성변화를 확률적으로 평가하였다.

• 한국안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.91-99
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• 2010

In this study, the advanced numerical algorithm is developed which can performed the static and dynamic stochastic finite element analysis by considering the effect of uncertainties included in the member stiffness of steel cable-stayed bridges and seismic load. After conducting the linear and nonlinear initial shape analysis, the advanced numerical algorithm is the assessment tool which can performed structural the response analysis considering the static linearity and non-linearity of before or after induced intial tensile force, and examined the reliability assessment more efficiently. The verification of the developed numerical algorithm is evaluated by analyzing the regression analysis and coefficient of correlation using the direct monte carlo simulation. Also, the dynamic response characteristic and coefficient of variation of the steel cable-stayed bridge is calculated by considering the uncertainty of random variables using the developed numerical algorithm. In addition, the quantitative structural safety of the steel cable-stayed bridges is evaluated by conducting the reliability assessment based upon the dynamic stochastic finite element analysis result.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.724-731
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• 2016

지진으로 인한 구조물의 피해가 지속적으로 증가하면서, 구조물의 취약성을 평가하는 일은 지진 대비에 필수적으로 여겨지고 있다. 지진 취약도 곡선은 지진에 대한 구조물의 안전도에 대한 확률 지표로써 널리 이용되고 있으며, 많은 연구자들에 의해 보다 정확하고 효율적인 취약도 곡선 도출을 위한 노력이 계속되고 있다. 하지만 기존의 대부분의 연구에서는 취약도 곡선 도출시 수치해석 시간 절약을 위해 단순화된 2차원 해석모델을 사용해 왔는데, 많은 경우에 있어 2차원 모델은 정확한 구조물의 내진 거동 및 지진 취약성을 평가하기에 적당하지 않을 수 있다. 이에 본 연구에서는 3차원 해석 모델을 사용하여 더욱 정확하면서도 여전히 효과적으로 지진 취약도 곡선을 도출할 수 있는 방법을 제시한다. 이 방법은 신뢰성 해석 소프트웨어인 FERUM과 구조해석 소프트웨어인 ZEUS-NL을 서로 연동시켜 상호 자동적인 데이터 교환이 가능하게 하고, 샘플링 기법이 아닌 FORM 해석 기법을 통해 구조물의 파괴확률을 구한다. 이는 3차원 모델을 사용의 경우에도 효율적으로 구조 신뢰성 해석이 가능하게 해준다. 이를 이용해 RC 프레임 구조물의 3차원 해석 모델을 사용하여 지진 취약성 평가를 수행하였다.