This paper reviewed and summarized the experimental studies conducted during last three decades to evaluate the structural integrity and to establish the acceptance criteria for piping system of nuclear power plants (NPPs) under seismic loading condition. These experimental studies contain the results of large-scale piping system tests under excessive seismic loading as well as standard specimen tests, simplified piping specimen tests, and piping components tests under simplified dynamic and cyclic loading. These would be useful as a basis for establishing integrity assessment procedure and acceptance criteria for piping systems of NPPs under beyond design basis earthquake (BDBE) conditions, and also could be used in planing the scope and direction of further related researches.
This study represents results of performance-based fragility analysis of reinforced concrete (RC) bridge. Monte carlo simulation is performed to study nonlinear dynamic responses of RC bridge. Two-parameter log-normal distribution function is used to represent the fragility curves. These two-parameters, referred to as fragility parameters, are estimated by the traditional maximum likelihood procedure, which. is treated each event of RC bridge pier damage as a realization of Bernoulli experiment. In order to formulate the fragility curves, five different damage states are described by two practical factors: the displacement and curvature ductility, which are mostly influencing on the seismic behavior of RC bridge piers. Five damage states are quantitatively assessed in terms of these seismic ductilities on the basis of numerous experimental results of RC bridge piers. Thereby, the performance-based fragility curves of RC bridge pier are provided in this paper.
This paper improves seismic fragility of a typical steel-concrete composite bridge with the deck-to-pier connection joint configuration at the concrete crossbeam (CCB). Based on the quasi-static test on a typical steel-concrete composite bridge model under the SEQBRI project, the damage states for both of the critical components, the CCB and the pier, are identified. The finite element model is developed, and calibrated using the experimental data to model the damage states of the CCB and the bridge pier as observed from the experiment of the test specimen. Then the component fragility curves for both of the CCB and the pier are derived and combined to develop the system fragility curves of the bridge. The uncertainty associated with the mean system fragility has been discussed and quantified. The study reveals that the CCB is more vulnerable than the pier for certain damage states and the typical steel-concrete composite bridge with CCB exhibits desirable seismic performance.
The demand for reinforcement in accordance with remodeling, seismic retrofit, and change of use of the existing structure is increasing. Originally, shear wall new and extension method has been adopted a lot as seismic retrofit methods. Recently, dry seismic retrofit method that uses structural steel is mostly adopted in order to minimize spatiotemporal aspect and underpinning that occurs when a construct shear wall. We redesigned the form of old and new concrete joint high-shear ring anchor that was developed according to recent reinforcement method and determined construction method. Shear tests were performed on High-Shear Ring Anchor for steel-concrete connection. Comparison with 4 tests shows that the average of test-to-prediction ratios is 1.01.
기존 강구조 모멘트연성골조시스템의 기둥-보 접합부는 노스리지 지진과 고베 지진시 충분한 내진성능을 발휘하지 못하고 접합부에서 취성파괴가 발생하였다. 본 논문은 기존 접합부의 형상을 변화하여 H형강보 웨브의 고장력볼트 전단접합과 H형 플랜지의 리브보강 유무를 변수로 한 실대형 실험을 실시하였다. 실험목적은 보웨브의 2면전단접합으로 고장력 볼트수 감소와 시공성 향상을 기대하며, 리브플레이트 보강을 통해 내진성능을 향상시키고자 한다. H형강 보웨브의 2면전단접합과 리브플레이트로 보강한 접합부 실험결과, 기존 접합부보다 초기강성, 에너지 소산능력 및 소성회전능력이 높게 나타났으며, 내력상승률 및 변형능력은 전단탭의 위치로 인해 인장측과 압축측이 다소 차이를 보이고 있으나 전체적으로 우수한 내진성능을 나타냈다. 그리고 모든 시험체가 층간변위비 4%, 총소성회능력 약 0.029rad이상 및 접합부 최대내력이 원단면보 전소성모멘트의 약 130% 이상을 상회하여 중급모멘트연성골조이상의 설계가 가능하리라 사료된다.
The seismic responses of elevated tanks considering liquid-structure interaction are presented under horizontal earthquake. The scaled model tank is fabricated to study the dynamic responses of anchored tank and newly designed uplift tank with replaced dampers. The natural frequencies for structural mode are obtained by modal analysis. The dynamic responses of tanks are completed by finite element method, which are compared with the results from experiment. The displacement parallel and perpendicular to the excitation direction are both gained as well as structural acceleration. The strain of tank walls and the axial strain of columns are also obtained afterwards. The seismic responses of liquid storage tank can be calculated by the finite element model effectively and the results match well with the one measured by experiment. The aim is to provide a new type of tank system with vertical constraint relaxed which leads to lower stress level. With the liquid volume increasing, the structural fundamental frequency has a great reduction and the one of uplift tank are even smaller. Compared with anchored tank, the displacement of uplift tank is magnified, the strain for tank walls and columns parallel to excitation direction reduces obviously, while the one perpendicular to earthquake direction increases a lot, but the values are still small. The stress level of new tank seems to be more even due to uplift effect. The new type of tank can realize recoverable function by replacing dampers after earthquake.
최근 빈번하게 발생하는 대규모의 지진으로 구조물의 내진보강에 관심이 높아지고 있다. 내진설계가 반영되지 않은 기둥의 취성파괴는 구조물 전체 붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 필수적이다. 기존에는 단면증설법, 강판보강법, 섬유보강법이 내진보강법으로 주로 이용되었다. 하지만 이 보강법들은 구조물의 물리적 손상과 넓은 작업공간, 오랜 시간이 소요되는 단점이 있다. 이에 이 연구에서는 기존에 개발된 FRP 보강재의 보강 성능을 평가하였다. 대상 시험체는 학교건물을 실험실 여건에 맞춰 80% 축소하여 제작하였다. 보강재의 재료를 유리섬유와 알루미늄 다공판을 사용하여 보강재를 제작하였다. 평가 결과 두 종류의 보강재를 사용한 모두에서 시험체의 내진성능이 증가하였다.
내진설계편이 제정된 1992년 이전의 설계규정에 따라 설계$\cdot$시공된 교량은 내진상세가 적용되지 않아 지진에 취약할 것으로 예상된다. 특히, 주철근의 겹침이음은 교각의 상당한 내진성능저하를 야기하는 것으로 보고되고있다. 하지만, 이들 교량에 대한 내진성능평가 및 내진보강에 관한 연구는 아직 체계적으로 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서, 이에 대한 대책마련이 시급한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 이러한 비내진 교각의 내진성능을 평가하고자 형상비 4.0인 실물크기의 철근콘크리트 교각시험체를 제작하여 준정적실험을 수행하였다. 실험결과를 통하여 주철근 겹침이음된 비내진교각은 띠철근 형태와 상관없이 현행 도로교설계기준의 요구성능을 만족하지 못하는 것으로 조사되어 시급히 보강을 하여야 할 것으로 판단된다. 또한 주철근 겹침이음에 대한 내진규정의 보완이 요구된다.
본 연구는 내진설계가 되어 있지 않은 필로티 건축물의 부족한 횡력을 보강할 수 있는 외부부착형 내진보강공법(Binding Column Method, BCM)을 제안하였다. 또한, 제안된 내진보강공법을 대상으로 보강실험체 4개, 기준 실험체 1개를 제작하여 반복가력 실험을 통하여 보강 전·후의 내진성능향상 효과를 검토하였다. 실험 결과, 기준 실험체(SC1)는 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, BCM 공법을 적용한 실험체(SC2, SC3, SC4, SC5)는 강도 및 강성의 증가와 함께 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 간격이 좁고 토크가 크며, L자형 강판의 두께가 두꺼울수록 보강효과가 향상됨을 알 수 있다. BCM공법 중 전단보강간격이 작고, 조임력 값이 크며, 연결철물이 두꺼운 SC4실험체가 가장 뛰어난 내진성능보강 효과를 나타내었다.
노후 교각은 내진설계가 적용되지 않아 소성힌지구역에 겹침이음이 대다수 존재한다. 철근부식은 철근 단면적 감소 및 겹침이음부의 거동저하를 유발하여 교각의 내진성능을 저하시킨다. 본 연구에서는 이러한 노후교각의 특성에 따라 철근부식, 겹침이음, 내진설계 및 내진 보강 여부를 고려하여 실험체를 설계 및 제작하고 실험을 통해 그 영향을 조사하였다. 실험결과, 겹침이음 또는 철근부식은 변위연성도를 감소시킨다. 내진설계 상세 또는 강판 내진보강을 적용하면 충분한 변위연성도가 확보됨을 확인하였다. 모든 비내진실험체는 소성힌지구역 내의 횡철근 겹침이음부의 풀림으로 인해 주철근 좌굴과 심부콘크리트 압축파쇄가 발생하였다. 내진설계된 실험체는 철근부식에 의한 소성힌지구역 내 횡철근의 단면감소와 갈고리 풀림에 의해 주철근 좌굴 및 심부콘크리트 압축파쇄가 발생하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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