• Steel and Composite Structures
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• 제32권1호
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• pp.91-110
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• 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.

• Computers and Concrete
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• 제13권3호
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• pp.325-342
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• 2014

The use of lightweight aggregate (LWA) instead of ordinary aggregate may make lightweight aggregate concrete, which possesses many advantages such as lightweight, lower thermal conductivity, and better fire and seismic resistance. Recently the developments of LWA have been focused on using industrial wastes as raw materials to reduce the use of limited natural resources. In view of this, the intent of this study was to apply Taguchi optimization technique in determining process condition for producing synthetic LWA by incorporating waste thin film transition liquid crystal displays (TFT-LCD) glass powder with reservoir sediments. In the study the waste TFT-LCD glass cullet was used as an additive. It was incorporated with reservoir sediments to produce LWA. Taguchi method with an orthogonal array L16(45) and five controllable 4-level factors (i.e., cullet content, preheat temperature, preheat time, sintering temperature, and sintering time) was adopted. Then, in order to optimize the selected parameters, the analysis of variance method was used to explore the effects of the experimental factors on the performances (particle density, water absorption, bloating ratio, and loss of ignition) of the produced LWA. The results showed that it is possible to produce high performance LWA by incorporating waste TFT-LCD glass cullet with reservoir sediments. Moreover, Taguchi method is a promising approach for optimizing process condition of synthetic LWA using recycled glass cullet and reservoir sediments and it significantly reduces the number of tests.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.245-248
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• 2001

During the core drilling for the design of a railway bridge crossing over the inferred fault system along the river, fracture zone, extends vertically more than the bottom of borehole, filled with fault gouge was found. The safety of bridge could be threatened by the excessive subsidence or the reduced bearing capacity of bedrock, if a fault would be developed under or around the pier foundation. Thus, a close examination of the fault was required to rearrange pier locations away from the fault or to select a reinforcement method if necessary. Geophysical methods, seismic reflection method and electrical resistivity survey over the water covered area, were applied to delineate the weak zone associated with the fault system. The results of geophysical survey clearly showed a number of faults extending vertically more than 50m. Reinforcement was not desirable because of the high cost and the water contamination, etc. The pier locations were thus rearranged based on the results of geophysical surveys to avoid the undesirable situations, and additional core drillings on the rearranged pier locations were carried out. The bedrock conditions at the additional drilling sites turned out to be acceptable for the construction of piers.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.159-167
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• 2020

The resilience performance evaluation method of a structure can evaluate the ability to recover after an earthquake disaster, and this study deals with the consideration and introduction of the resilience performance evaluation method. The resilience evaluation method can be expressed as a quantified number by constructing a loss estimation model and a recovery evaluation model. The recovery evaluation model should consider downtime in addition to the repair time, and the loss estimation model should consider not only direct loss to structures and non-structures, but also indirect loss due to functional loss of the building. In addition, to build a loss estimation model, the structure should be simplified to perform an efficient analysis. Therefore, in this study, the equivalent terminal induction system proposed cantilever-type and rahmen-type SDOF, and it is evaluated somewhat conservatively compared to the example structure, and it is judged that there is a need to improve the hysteresis characteristics by applying the stiffness reduction factor of the SDOF model.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.138-145
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• 2017

본 연구는 고강도 철근이 배근된 철근콘크리트 전단벽체 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 철근의 항복과 콘크리트의 파쇄에 이르는 전반적인 거동 특성과 함께 내진성능 평가 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 1.0의 일정한 형상비를 갖으며 각 방향으로 철근비와 항복강도, 배근상세, 콘크리트 설계 강도, 단부형상 및 단부 횡구속 후프(Hoop) 여부 등을 주요 변수로 갖는 총 8개의 실험체를 검증 대상으로 선정하여 기존에 저자 등에 의해 새로이 수정된 구성관계식을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석을 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 하중 및 이에 대응되는 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.05와 8% 및 1.17과 19% 정도로 예측하였다. 모든 실험체에 대한 파괴모드와 파괴시까지의 전반적인 거동 특성 역시 비교적 적절히 예측하고 있음을 확인하였으며 이러한 연구결과들은 향후, 고강도 철근의 적용과 관련된 국내외 설계기준에의 적용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.133-143
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• 2020

연구목적: 본 연구는 국내에서 발생한 지진관측기록의 P파 성분으로부터 PGV를 예측하기 위한 예측식을 도출하고 지진현장경보(Onsite EEW)신뢰성을 검증함을 목적으로 한다. 연구방법: 국내에서 발생한 627개 지진 이벤트에 대한 관측기록으로부터 P파 외의 잡음을 제거하여 기반암에서의 PGV와의 예측식을 도출하고, 이를 이용한 지진현장경보 시뮬레이션을 통해 PGV의 예측치와 관측치 비교로부터 신뢰성을 검증한다. 연구결과: P파 잡음을 제거한 지진 관측기록으로부터 Filter Picker를 사용하여 P파를 추출하고, PGV와의 회귀분석을 통해 지진현장경보를 위한 예측식을 도출했다. 현장경보 시뮬레이션 결과 경보대상 구간인 MMI IV 이상 구간에서 MMI±1 오차범위 내 80%의 성공률을 얻었다. 결론: 본 연구를 통해 국내 지진기록을 이용한 지진현장경보의 설계 가능성과 성능을 확인하였다. 유효성을 높이기 위해, 해외 지진다발지역의 중규모지진의 관측기록을 분석기록으로 추가하고, 오탐지 제어 및 지표에서의 지진파 증폭에 효과 구현이 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.26-37
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• 2020

본 연구에서는 2주탑 콘크리트 사장교를 모델링하고 취약부재에 대한 비탄성 시간이력해석 결과들로부터 설계기준과 재료특성을 반영한 취약도 분석을 수행하여 콘크리트 사장교에 적합한 취약도 분석을 제시하고자 한다. 사장교의 지진 취약도 곡선을 작성하기 위해 사장교의 주요 취약부재에 대한 한계상태를 결정하고 비탄성 시간이력해석에 의한 응답값과 비교하여 손상상태를 구분한다. 입력지반운동에 대한 취약부위들의 동적응답이 각 구조부재의 한계상태를 초과할 손상확률을 최대지반가속도(PGA)에 대해 구함으로써 사장교의 지진 취약도 곡선을 작성하였다. 주탑의 취약도 곡선에 의하면 0.5g에서 보통손상상태의 확률이 교축방향의 경우 32%인데 반해 교축직각방향의 경우 7%로 나타나 동일 PGA에서 교축직각방향에 비해 교축방향의 손상확률이 더 높은 것으로 나타났다. 연결부의 지진 취약도 곡선을 보면 심한 손상상태의 손상확률이 다른 부재에 비해 매우 높은 수준을 보였는데 이는 지진에 의한 연결부의 손상이 주탑과 케이블의 손상에 비해 매우 민감하다는 것을 의미한다. 케이블의 지진 취약도 곡선에서는 보통손상상태 등급 이후의 손상확률이 점차 낮아져 완전손상상태에 이를 확률은 2.0g의 큰 지진에서도 30%미만의 확률을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.367-374
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• 2019

논문에서는 수직방향 지진입력에 의한 지반-구조물 상호작용 효과가 기초 종류에 따라 LNG 저장탱크의 지진응답에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위하여 직경 71m인 LNG 탱크와 기반암 위 점토지반의 깊이가 30m인 지반조건을 고려하였다. 그리고 기초형식으로 네 가지(얕은 기초, 말뚝지지 전면기초, 말뚝기초(지표면 접촉식, 부유식)를 고려하였다. 지반의 비선형성은 자유장 지반에 대하여 등가선형화기법으로 고려되었다. 또한, 말뚝기초의 시공과정에서 발생하는 동다짐 효과에 대해서도 분석하였다. SSI 해석을 위하여 진동수영역 해석프로그램인 KIESSI-3D를 이용하였다. 지반-구조물 상호작용 해석을 통해 LNG 저장탱크의 외조 벽체 쉘의 응력을 구하였다. 해석결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다: (1) 얕은 기초에서 외조탱크의 수직응력은 SSI 효과로 인하여 고정기초응답 보다 작았다. (2) 말뚝으로 지지된 기초에서 말뚝으로 인해 기초의 수직강성이 커지고 방사감쇠가 작아질 수 있기 때문에 SSI 응답이 고정기초응답 보다 커질 수 있다. (3) 동다짐 효과는 수직지진에 의한 LNG 저장탱크의 응답에 미치는 영향이 매우 작았다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.45-56
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• 2019

본 연구는 수도권 지역의 전력구 매설지반을 대상으로 지진 재현주기 1,000년을 고려한 최대기반암가속도 0.154g로 설정하여 지진시 위험을 평가하였다. 이때, 지진시 위험도 평가는 총 3단계로 진행하였으며 1단계는 대상지역의 지반조사 정보를 기초로 지반분류를 우선 실시한 후, 액상화 발생가능성을 파악할 수 있는 Macro영역 기법인 지반증폭계수를 이용한 액상화 발생가능지수(LPI, Liquefaction Potential Index) 재해지도를 이용하여 후보지를 선정한다. 2단계 위험도 평가는 1단계 평가에서 액상화 발생가능성이 매우 높게 판정된 전력구 주변의 시추주상도를 바탕으로 부지특성을 반영한 지진응답해석을 수행하고 이를 토대로 액상화 발생가능성 지수를 재산정하여 지진시 액상화 위험도를 상세평가 하였다. 3단계는 시추공자료를 기반으로 하는 한계성을 보완하기 위하여 2단계에서 액상화 발생가능성이 높게 평가된 대상 전력구의 현장조사를 실시하여 건설시 보강공법적용, 내진설계적용 및 현장상태 등을 고려하여 최종적으로 액상화 위험도를 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.126-134
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• 2020

유체 저장 구조물은 지진 시 유체의 출렁임에 의해 동수압이 발생한다. 이 때, 유체의 동수압은 지진의 강도뿐만 아니라 유체 자유수면의 출렁임 높이(sloshing height)에 의해서도 변화한다. 이러한 하중 변화에 영향을 미치는 인자로는 지진파의 형상, 최대지진강도, 유체 저장구조물의 크기, 구조물의 폭, 유체의 높이 등이 있으며, 본 연구에서는 유체높이와 구조물 폭의 비가 유체의 출렁임 특성에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 이를 위하여 구조물의 폭이 500mm인 수조에 구조물의 전체 높이 대비 50%인 200mm와 35%인 140mm의 유체를 담아 실지진파를 적용시켜 유체 자유수면의 출렁임 높이를 측정하였다. 또한 수치해석기법 중 하나인 SPH기법을 통하여 실험과 해석의 유사성을 검증하였다. 실험과 해석의 비교를 통하여 유체의 자유 수면이 유사한 형상을 나타냄을 확인하였으며, 이를 바탕으로 SPH기법을 적용하여 유체높이와 구조물 폭의 비를 다양하게 변화시키면서 유체 자유수면의 출렁임 형상을 분석하였다. 이상의 결과를 바탕으로 지진시 유체 자유수면의 최대 높이 및 최소높이를 예측할 수 있는 식을 제안하였으며, 제안식에 의해 예측된 유체 자유수면의 최대 높이 및 최소 높이의 오차는 최대 3% 이내임을 확인하였다.