• 한국지진공학회논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.197-209
• /
• 2020

Evidence of liquefaction during the 2017 Pohang earthquake has highlighted the urgent need to evaluate the current seismic design standard for liquefaction in Korea, particularly the liquefaction triggering standard. With the simplified method, which is the most popular method for evaluating liquefaction triggering, the factor of safety for liquefaction triggering is calculated via the cyclic stress ratio (CSR) and the cyclic resistance ratio (CRR). The parameters in the CSR and CRR have undergone changes over time based on new research findings and lessons learned from liquefaction case-histories. Hence, the current design standard for liquefaction triggering evaluation in Korea should also reflect these changes to achieve seismic safety during future earthquakes. In this study, liquefaction susceptibility criteria were discussed initially and this was followed by a review of the current liquefaction triggering codes/guidelines in other countries and Korea. Next, the parameters associated with the CSR such as the maximum ground acceleration, stress reduction factor, magnitude scaling factor, and overburden correction factor were discussed in detail. Then, the evaluation of the CRR using the SPT N-value and CPT qc-value was elaborated along with overburden and clean-sand correction factors. Based on this review of liquefaction triggering evaluation standards, recommendations are made for improving the current seismic design standard related to liquefaction triggering in Korea.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.695-705
• /
• 2014

지진구역에 적용하기 위한 연성 강봉을 사용한 프리캐스트 콘크리트 (PC) 보-기둥 접합부를 제안한다. 기존의 DDC 시스템을 활용한 보-기둥 접합부, 파괴모드를 고려해 설계된 두 개의 PC 실험체, 그리고 일체형 RC 실험체가 내진성능를 위해 반복하중 하에서 실험하였다. 실험체는 현행 기준을 만족하도록 설계되었다. 변수는 PC 보 주철근의 항복강도이다. 실험결과 제안된 시스템은 내진기준을 만족하는 것으로 나타났다. 제안된 보-기둥 접합부의 변형능력과 에너지소산 능력은 기존의 DDC 시스템보다 우수한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제13권6호통권58호
• /
• pp.148-155
• /
• 2009

전단벽식 구조물의 내진설계 시 강막가정을 적용한 모델의 횡변위 응답은 실제 거동과 무시할 수 없는 차이를 발생함으로 휨강성을 포함한 바닥판의 모형화 여부가 구조물의 거동에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 연구가 요구된다. 전형적인 15층 판상형 전단벽식 아파트를 예제구조물로 선정하여 MIDAS-ADS2008 프로그램을 이용하여 강막가정을 적용한 RD모델, 바닥판을 모형화하여 면외 강성을 고려한 DB모델 그리고 면내외 강성을 고려한 SRC모델을 대상으로 해석하였다. KBC2005 기준을 이용하여 등가정적해석과 응답스팩트럼 해석에 의한 지진하중에 대한 3개의 모델의 응답을 비교분석하였다. 바닥판의 강성비를 10%, 30% 및 50% 삼단계로 적용하여 각 단계별 비교 값으로 각 모델의 횡적거동의 차이를 분석하였다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제18권6호
• /
• pp.677-689
• /
• 2020

A building structural system of moment resisting frame (MRF) with concrete filled steel tubular (CFST) columns and wide flange H beams, is one of the most conveniently constructed structural systems. However, there were few studies on evaluating seismic performance of full-scale CFST columns under high axial compression. In addition, some existing famous design codes propose various limits of width-to-thickness ratio (B/t) for steel tubes of the ductile CFST composite members. This study was intended to investigate the seismic behavior of CFST columns under high axial load compression. Four full-scale square CFST column specimens with a B/t of 42 were carried out that were subjected to horizontal cyclic-reversal loads combined with constantly light, medium and high axial loads and with a linearly varied axial load, respectively. Test results revealed that shear strength and deformation capacity of the columns significantly decreased when the axial compression exceeded 0.35 times the nominal compression strength of a CFST column, P₀. It was obvious that the higher the axial compression, the lower both the shear strength and deformation capacities were, and the earlier and faster the shear strength degradation occurred. It was found as well that higher axial compressions resulted in larger initial lateral stiffness and faster degradation of post-yield lateral stiffness. Meanwhile, the lower axial compressions led to better energy dissipation capacities with larger cumulative energy. Moreover, the study implied that under axial compressions greater than 0.35P₀, the CFST column specimens with B/t limits recommended by AISC 360 (2016), ACI 318 (2014), AIJ (2008) and EC4 (2004) codes do not provide ultimate interstory drift ratio of more than 3% radian, and only the limit in ACI 318 (2014) code satisfies this requirement when axial compression does not exceed 0.35P₀.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제13권2호
• /
• pp.151-164
• /
• 2017

This article aims to investigate the possible retrofitting of a deficient building with soft story failure mode by connecting it to an adjacent building which is designed based on current code with friction dampers at all floors. Low cost and high performance reliability along with significant energy dissipation pertaining to stable hysteretic loops may be considered in order to choose the proper damper for connecting adjacent buildings. After connecting two neighbouring floors by friction dampers, the sliding forces of dampers at various stories are set in two arrangements: uniform sliding force and then variable sliding force. In order to account for the stochastic nature of the seismic events, incremental dynamic analyses are employed prior and after the installation of the friction dampers at the various floors. Based on these results, fragility curves and mean annual rate of exceedance of serviceability and ultimate limit states are obtained. The results of this study show that the collapse mode of the deficient building can affect the optimum arrangement of sliding forces of friction dampers at Collapse Prevention (CP) performance level. In particular, the Immediate Occupancy (IO) performance level is not tangible to the sliding force arrangement and it depends solely on sliding force value. Generally it can be claimed that this rehabilitation scheme can turn the challenge of pounding two adjacent buildings into the opportunity of dissipating a large amount of the seismic input energy by the friction dampers, thus improving significantly the poor seismic performance of the deficient structure.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제85권6호
• /
• pp.793-808
• /
• 2023

Türkiye is located in a region where destructive earthquakes are frequently experienced due to its geological characteristics and geographical location. Therefore, considering the possibility of a devastating earthquake at any time, determining the reinforced concrete (RC) building seismic safety, constructed before or after the current seismic buildings code, is one of the most important issues to be completed firstly. For this purpose, rapid assessment methods developed to quickly determine the seismic safety of buildings are available in the literature. Comparison of the principles of Principles of the Determination of Risky Structures-2019, Column and Wall Index Method, P25 Scoring Method and Improved Discriminant Analysis Method, which are among these methods, have been aimed within the scope of this study. Within the scope of this paper, a total of 43 buildings in the Yalova/Çınarcık region of Türkiye that the damage level was determined by street observation method immediately after the 1999 Kocaeli (Izmit) Earthquake; 15 buildings with heavy damage and 28 buildings with moderate damage were examined by rapid assessment methods. Although the risk detection difference was not separated as a clear line in any of the methods used, the results obtained from the rapid assessment methods are evaluated as being compatible with the detected after earthquake structural seismic behavior of the buildings. The PDRS-2019 and column and wall index method gave the most approximate results. In the results obtained from the analyzes; structural features such as number of floors, frame continuity, soft/weak story irregularity, effective shear strength area, existence of heavy overhangs in plan, type of structural system have been found to be significantly effective on the earthquake behavior of buildings.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제47권2호
• /
• pp.147-165
• /
• 2023

The paper contrasts conventional seismic design with a design that incorporates buckling-restrained bracing in three-dimensional reinforced concrete buildings (BRBs). The suboptimal structures may be found using the multi-objective chimp optimization algorithm (MEN-ChOA). Given the constraints and dimensions, ChOA suffers from a slow convergence rate and tends to become stuck in local minima. Therefore, the ChOA is improved by niching and evolutionary operators to overcome the aforementioned problems. In addition, a new technique is presented to compute seismic and dead loads that include all of a structure's parts in an algorithm for three-dimensional frame design rather than only using structural elements. The performance of the constructed multi-objective model is evaluated using 12 standard multi-objective benchmarks proposed in IEEE congress on evolutionary computation. Second, MEN-ChOA is employed in constructing several reinforced concrete structures by the Mexico City building code. The variety of Pareto optimum fronts of these criteria enables a thorough performance examination of the MEN-ChOA. The results also reveal that BRB frames with comparable structural performance to conventional moment-resistant reinforced concrete framed buildings are more cost-effective when reinforced concrete building height rises. Structural performance and building cost may improve by using a nature-inspired strategy based on MEN-ChOA in structural design work.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제13권6호
• /
• pp.87-98
• /
• 2009

지진작용에 의한 교각의 파괴유형을 관찰한 결과와 교각의 내진성능실험 결과로서, 소성힌지구역의 철근상세가 교각의 내진성능에 가장 큰 영향을 미친다는 것이 잘 알려져 있다. 소성힌지구역의 철근상세 중에서는 축방향철근의 겹침이음 여부가 횡방향철근의 상세보다 더 큰 영향을 준다. 소성힌지구역에 축방향철근이 겹침이음 되어 있는 경우에는 지진이 발생할 때 축방향철근에 미끌어짐(슬립)현상이 발생하여 연성능력을 발휘할 수 없으므로 충분한 내진성능을 발휘하기 어렵다. 그러나 내진설계기준이 도입되기 이전에 설계되어 시공된 교각의 상당수는 시공 상의 편의성으로 교각 하단에 축방향철근이 겹침이음된 상태로 시공되었다. 따라서 축방향철근이 겹침이음된 비내진 교각에 대한 내진성능 평가와 보강에 대한 연구가 많이 수행된 바 있다. 그러나 비내진 교각에 대한 연구는 원형 단면 기둥과 사각형 단면 기둥에 대한 것이 대부분으로, 벽식 교각의 내진성능과 보강방법에 대한 연구는 거의 수행된 바 없다. 본 논문에서는 축방향철근이 겹침이음된 벽식 교각의 거동특성을 실험적으로 파악하고 겹침이음부의 보강개념을 제안하였다. 축방향철근의 겹침이음과 띠철근의 간격을 변수로 한 벽식 교각의 약축 방향 준정적 실험 결과, 변위연성도의 평가에 사용되는 기존의 항복변위의 정의가 벽식 교각에는 부적절하다는 사실을 발견하였다. 따라서 벽식 교각에 대한 항복변위의 새로운 결정방법을 제안하였다. 또한 비내진 벽식 교각의 내진보강에 효과적인 방법으로 강판과 볼트를 이용한 보강방법을 제시하였고, 실험을 통하여 축방향철근의 슬립현상이 지체되고 연성능력이 향상됨을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.29-38
• /
• 2022

본 연구에서는 실규모의 2층 철골 구조물에 7종의 건축 및 비건축 비구조요소를 설치하여 진동대 실험을 수행하였다. 진동대 실험은 현행 비내진상세와 면진장치를 적용한 실험으로 두 차례 수행되었으며 본 연구에서는 무정전전원장치(UPS)의 내진성능에 대하여 실험 및 분석하였다. 비내진정착상세로는 UPS 하단에 ㄷ형강 다리부가 설치되었고, 면진장치로는 고감쇠고무와 와이어로프로 구성된 개발 복합면진장치가 사용되었다. 지진하중모사를 위하여 ICC-ES AC156 (2010)에 따라 인공지진파를 생성 후, 동일 지진파의 크기를 점증하여 가진하였다. 진동대실험을 통해 복합면진장치의 적용여부에 따른 UPS의 거동 및 동적 특성(응답가속도, 응답변위, 동증폭계수, 고유진동수, 감쇠비)을 비교 및 분석하였다. 실험결과, 복합면진장치를 적용함에 따라 UPS의 고유진동수가 감소하여 응답가속도 및 증폭계수가 크게 감소하는 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권3호
• /
• pp.35-43
• /
• 2012

동반논문(I. 국외 내진설계기준 및 부지응답특성과의 비교)에 이어서 2-매개변수 지반분류 방법의 지반 증폭계수가 국내 지반조건 및 지반증폭특성에 적합함을 검증하기 위하여, 2003년 이후 국내에서 발생 또는 영향을 미친 주요 지진에 대한 계측 기록을 분석하였다. 거리가 30km 이내인 암반 계측 관측소와 토사지반 계측 관측소의 계측 자료들을 추출하여 시간영역 가속도 신호로부터 암반 및 토사지반에서의 응답스펙트럼을 각각 결정하였고, 이로부터 단주기 및 장주기 증폭계수를 결정하였다. 일부 오류가 발생한 데이터들도 존재하였지만, 대부분 국내 지반 특성에 적합하도록 단주기 영역에서의 증폭이 장주기 영역보다 크게 나타났다. 또한 2-매개변수 지반분류 방법에서 제안하는 지반 증폭계수는 실지진 계측 기록으로부터 획득한 결과와 매우 유사한 경향을 보임으로써 타당성을 확인하였다. 또한, 한국전력연구원에서 운영중인 4개의 765kV 변전소 지진 계측 기록을 추가적으로 분석하였다. 암반 계측과 토사지반 계측 사이의 거리가 수백 m로 가깝게 설치되었으므로 오류 없이 일관된 결과를 도출하였고, 2-매개변수 지반분류 방법의 지반 증폭계수는 경향성 및 절대값에서 실지진 계측 자료 분석 결과와 유사성을 보이면서 국내 지반 조건에 대한 적합성을 검증하였다.