• Advances in concrete construction
• /
• 제9권4호
• /
• pp.337-343
• /
• 2020

In the present study, by employing fragility analysis, the seismic vulnerability of a concrete girder bridge, one of the most common existing structural bridge systems, has been performed. To this end, drift demand model as a fundamental ingredient of any probabilistic decision-making analyses is initially developed in terms of the two most common intensity measures, i.e., PGA and Sa (T₁). Developing a probabilistic demand model requires a reliable database that is established in this paper by performing incremental dynamic analysis (IDA) under a set of 20 ground motion records. Next, by employing Bayesian statistical inference drift demand models are developed based on pre-collapse data obtained from IDA. Then, the accuracy and reasonability of the developed models are investigated by plotting diagnosis graphs. This graphical analysis demonstrates probabilistic demand model developed in terms of PGA is more reliable. Afterward, fragility curves according to PGA based-demand model are developed.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.32-40
• /
• 2005

방파제 구조물에 대한 기존의 내진설계 및 내진성능검토에서는 주로 설계지진에 대하여 구조물의 변위 및 응력을 검토함으로써 지진 안전성을 평가한다. 그러나 이러한 검토가 주로 결정론적 접근방법에 의한 것으로 지진의 가장 큰 특성이라 할 수 있는 불확실성을 제대로 반영하기 어렵다. 본 연구에서는 지진발생과 지반계수의 화률론적 분포 특성을 고려한 확률론적 지진위험도 평가에 대해 연구하였다. 우선 항만구조물의 지진에 대한 구조적 취약성을 다수의 지진자료를 이용하여 평가하였고, 지진재해지도를 이용하여 해당 지역에서의 지진재해도를 산정하였으며, 이들을 조합함으로써 방파제 구조물의 확률론적 지진위험도를 평가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제74권4호
• /
• pp.481-494
• /
• 2020

In this paper, a probability-based procedure to evaluate the performance of existing RC structures exposed to seismic and fire actions is presented. The procedure is demonstrated with reference to an existing old school building, located in Italy. The vulnerability assessment of the building highlights deficiencies under both static and seismic loads. Retrofit operations are designed to achieve the seismic safety. The idea of the work consists in assessing the performance of the existing and retrofitted building in terms of both the seismic and fire resistance. The seismic retrofit and fire resistance upgrading follow different paths, depending on the specific configuration of the building. A good seismic retrofit does not entail an improving of the fire resistance and vice versa. The goal of the current work is to study the variation of response due to the uncertainties considered in records/fire curves selection and to carry out the assessment of the studied RC structure by obtaining fragility curves under the effect of different records/temperature. The results show the fragility curves before and after retrofit operations and both in terms of seismic performance and fire resistance performance, measuring the percent improving for the different limit states.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제13권3호
• /
• pp.323-335
• /
• 2017

A simplified framework for the probabilistic estimation of economic losses induced by the structural vulnerability in single-story and single-bay precast industrial buildings is presented. The simplifications introduced in the framework are oriented to the definition of an expeditious procedure adoptable by government agencies and insurance companies for preliminary risk assessment. The economic losses are evaluated considering seismic hazard, structural response, damage resulting from the structural vulnerability and only structural-vulnerability-induced e]conomic losses, i.e., structural repair or reconstruction costs (stock and flow costs) and content losses induced by structural collapse. The uncertainties associated with each step are accounted for via Monte Carlo simulations. The estimation results in a probabilistic description of the seismic risk of portal-like industrial buildings, expressed in terms of economic losses for each occurrence (i.e., seismic event) that owners (i.e., insured) and stakeholders can use to make risk management decisions. The outcome may also be useful for the definition of the insurance premiums and the evaluation of the risks and costs for the owner corresponding to the insurance industrial costs. A prototype of a precast concrete industrial building located in Mirandola, Italy, hit by the 2012 Emilia earthquake, is used as an example of the application of the procedure.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제7권3호
• /
• pp.175-182
• /
• 2013

A damage-based approach for the performance-based seismic assessment of reinforced concrete frame structures is proposed. A new methodology for structural damage assessment is developed that utilizes response information at the material level in each section fiber. The concept of the damage evolution is analyzed at the section level and the computed damage is calibrated with observed experimental data. The material level damage parameter is combined at the element, story and structural level through the use of weighting factors. The damage model is used to compare the performance of two typical 12-story frames that have been designed for different seismic requirements. A series of nonlinear time history analyses is carried out to extract demand measures which are then expressed as damage indices using the proposed model. A probabilistic approach is finally used to quantify the expected seismic performance of the building.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제14권5호
• /
• pp.477-492
• /
• 2018

Recently, the adaptive nonlinear static analysis method has been widely used in the field of performance based earthquake engineering. However, the proposed methods are almost deterministic and cannot directly consider the seismic record uncertainties. In the current study an innovative Stochastic Adaptive Pushover Analysis, called "SAPA", based on equivalent hysteresis system responses is developed to consider the earthquake record to record uncertainties. The methodology offers a direct stochastic analysis which estimates the seismic demands of the structure in a probabilistic manner. In this procedure by using a stochastic linearization technique in each step, the equivalent hysteresis system is analyzed and the probabilistic characteristics of the result are obtained by which the lateral force pattern is extracted and the actual structure is pushed. To compare the results, three different types of analysis have been considered; conventional pushover methods, incremental dynamic analysis, IDA, and the SAPA method. The result shows an admirable accuracy in predicting the structure responses.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.8-14
• /
• 2017

전기 장비와 같은 비구조적 요소는 다양한 제반 시설에서 적절한 기능을 수행하는 중요한 역할을 한다. 특정 시설에서 이러한 비구조적 요소 중 일부는 강한 지진 발생이 발생한다고 하더라고 계속적으로 작동해야 한다. 그러나 다양한 이유 중 지진 진동의 불확실성과 전기 장비와 같은 비구조적 요소의 다양성 때문에 지진 진동의 영향으로 인한 각 기계적 손상과 작동 상의 손상을 정의하는 것과 시스템 손상 확률을 결정하는 것은 어려운 일이다. 따라서 비구조적 요소의 특성과 지진의 변화를 고려한 전기 장비의 성능 평가를 위한, 실용이고 효과적인 확률 모델을 개발할 필요가 있다. 이 연구는 비구조적 요소의 동적 거동과 비구조적 요소를 구조물에 구속 시키는 구속 장치의 선형 거동 및 비선형 거동에 대한 이해를 향상 시킬 것이다. 또한, 이 연구는 폭넓고 새로운 지진 강도를 위한 구속된 비구조적 요소의 확률론적 내진 응답 모델을 생성할 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제33권6호
• /
• pp.725-745
• /
• 2009

In this paper, probabilistic seismic performance assessment of a typical non-seismic RC frame building representative of a large inventory of existing buildings in developing countries is conducted. Nonlinear time-history analyses of the sample building are performed with 20 large-magnitude medium distance ground motions scaled to different levels of intensity represented by peak ground acceleration and 5% damped elastic spectral acceleration at the first mode period of the building. The hysteretic model used in the analyses accommodates stiffness degradation, ductility-based strength decay, hysteretic energy-based strength decay and pinching due to gap opening and closing. The maximum inter story drift ratios obtained from the time-history analyses are plotted against the ground motion intensities. A method is defined for obtaining the yielding and collapse capacity of the analyzed structure using these curves. The fragility curves for yielding and collapse damage levels are developed by statistically interpreting the results of the time-history analyses. Hazard-survival curves are generated by changing the horizontal axis of the fragility curves from ground motion intensities to their annual probability of exceedance using the log-log linear ground motion hazard model. The results express at a glance the probabilities of yielding and collapse against various levels of ground motion intensities.

• 자원환경지질
• /
• 제52권6호
• /
• pp.573-586
• /
• 2019

우리나라 전역을 대상으로 공간 분석 기반 지진 위험 지도를 작성하고 지진 취약 지역을 평가하였다. 지진 피해에 영향을 미치는 지질학적 특성을 고려하여 지표를 선정하였으며, 지진 활동 위험과 관련된 확률론적 지진 위험도 및 단층 특성, 지진 피해 위험과 연관된 기반암 심도 정보가 이용되었다. 각 지표는 정규 크리깅, 선 밀도 및 가변적 지역 평균 기반 단순 크리깅과 같은 GIS 및 지구 통계학 기법을 활용하여 공간 정보로 구축되었다. 구축된 세 가지 공간 정보는 연구 목적, 자료의 해상도 및 정확도에 따라 가중치를 할당하여 통합되었다. 지진 활동 위험 지표인 확률론적 지진 위험도와 단층 선 밀도의 경우 데이터의 불확실성이 비교적 크기 때문에 경향성 만을 반영하고자 먼저 가중 합한 후, 지진 피해 위험 지표인 기반암 심도 분포와 통합되었다. 이를 통해 세 가지 공간 자료의 분석에 기반한 지진 위험 지도가 작성되었으며, 우리나라 남동부와 북서부 지역이 지진 위험도가 높은 것으로 평가되었다. 본 연구 결과는 지진 재해를 최소화하기 위한 지진 대응 시스템을 구축하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1097-1104
• /
• 1994

구조물은 그 수명기간동안 여러 하중을 받게 되고 이로 인해 손상을 입을 수 있으며 때로는 극심한 외부하중에 대해 구조물이 제기능을 상실하거나 파괴에 도달하게 되므로 구조물 설계과정에서 이에 대한 안전성확보가 중요한 요건이 된다. 지진하중을 받는 철근 콘크리트 구조물은 비선형 이력거동을 하게 되며 심한손상을 받을 수 있다. 본 연구에서는 지진하중을 받는 구조물의 추계적 응답특성을 이용하여 손상에 대한 확률적 누적방법을 제안하고 지진하중에 대한 구조물의 손상상수준을 손상지수로서 표현하여 안전성평가에 이용하고자 하였다.