• 제목/요약/키워드: seismic loss

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건축 비구조재의 내진설계요소 및 내진설계하중에 관한 고찰 (Investigation on Seismic Design Component and Load for Nonstructural Element)

  • 최인섭;이주희;손정훈;김준희
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권5호
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    • pp.117-124
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    • 2019
  • Nonstructural elements are installed according to the function of a building, and refer to the elements other than a structural system that resists external loads. Although the nonstructural elements had the largest part of seismic loss of buildings, seismic design of buildings mainly focuses on structural system and the seismic design of nonstructural elements are rarely conducted. In this study, the seismic design provisions of nonstructural elements presented in Uniform Building Code (UBC) and International Building Code (IBC) were investigated in order to analyze the seismic design considerations of nonstructural elements presented in Korean Building Code (KBC). The results showed that the equivalent static load applied to seismic design of nonstructural elements was revised to take into consideration a total of five items such as effective ground acceleration, vertical amplification factor, response amplification factor, response modification factor, importance factor.

공간적으로 변화하는 입력지진으로 인한 교량의 지진거동특성 (Seismic Behavior of Bridges Considering Ground Motion Spatial Variation)

  • 배병호;최광규;강승우;송시영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.759-768
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    • 2015
  • 장대교량과 같이 길이가 긴 다 지점 구조물에서는 각 지점에서의 지반운동은 차이가 난다. 이것은 지반운동의 공간적 변화로 알려져 있다. 지반운동의 공간적 변화는 각각 다른 위치에서의 지진파 도착시간의 차이에 의해 발생하는 파동전파 효과, 이질적인 지반매체에서의 지진파 산란에 의한 일관성손실, 부지의 지반특성에 따른 부지증폭 효과 등의 이유에 의해 발생한다. 기존연구에서는 부지증폭 효과를 고려하지 않거나, 지반을 단층으로 모델링하여 이를 고려하였으나, 본 연구에서는 다층의 지반에 의한 지반운동의 증폭 및 필터링이 구조물의 지진거동에 미치는 영향을 평가하였다. 서로 다른 지층의 수와 깊이 그리고 지반특성을 가지고 있는 부지에서 공간적으로 변화하는 지반운동을 생성하였고, 일관성손실 함수의 상관성 정도와 각 부지의 지반조건에 따른 지반운동의 시간이력의 변화특성을 평가하였다. 또한, 두 개의 단위 교량으로 이루어진 교량시스템을 대상으로 각각의 부지 조건에 맞게끔 생성된 지진파를 입력으로 하는 교량해석을 통해 각 단위교량 및 단위교량 간 지진거동 특성을 비교분석하였다. 특히, 일관성손실과 지반조건이 두 교량 간 충돌 및 낙교를 유발할 수 있는 상대변위에 미치는 영향을 평가하였다. 해석결과 각 부지의 지반조건의 고려는 아주 중요하며 실제 구조해석에서 무시되어서는 안 될 것으로 판단된다.

특이 스펙트럼 분석 기반 단일 채널 탄성파 자료처리 연구 (Single-Channel Seismic Data Processing via Singular Spectrum Analysis)

  • 정우돈;이찬희;강승구
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제27권2호
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    • pp.91-107
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    • 2024
  • 단일 채널 탄성파 탐사는 소규모 자료획득 시스템으로 지하 지질구조를 파악하는 효과적인 방법이다. 영벌림거리 혹은 가까운 벌림거리를 사용하여 획득한 단일 채널 탄성파 자료는 연직 방향의 지하 지질구조를 직접 반영하므로 탄성파 단면도를 효과적으로 작성할 수 있다. 그러나 공통중간점 중합 과정을 적용할 수 없어 신호 대 잡음비가 매우 낮으므로 단면에 나타나는 반사 구조의 정밀한 해석에 있어 중합 단면 대비 불리함을 가진다. 본 연구에서는 단일 채널 탄성파 자료의 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 특이 스펙트럼 분석을 기반으로 한 잡음 제거 및 신호 향상 방법을 제안한다. 기존의 특이 스펙트럼 분석 방법은 행렬의 특정 특잇값을 임의로 추출하여 자료 내에 있는 무작위 잡음을 제거하는 방식으로 수행되었으나, 이는 낮은 신호 대 잡음비나 이상 잡음이 있는 자료에 적용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 행렬의 특잇값을 최적화하고 저계수 근사를 수행하여 무작위 및 이상 잡음을 동시에 효과적으로 제거한다. 또한, 잡음 제거로 인한 신호 손실을 보정하고 탄성파 이벤트의 수평적 연속성을 향상시키기 위해 행렬의 고유 영상에 기반한 가중치를 계산하여 탄성파 단면의 품질을 향상시킨다. 본 연구에서 제안하는 기술의 적용성 및 우수성을 확인하기 위해 북극해 척치해저고원에서 획득한 단일 채널 스파커 탄성파 자료에 대한 자료 처리 실험을 수행하였으며, 수치 예제를 통해 매우 높은 수준의 신호 대 잡음비와 최소의 신호 손실을 가진 탄성파 단면을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 단일 채널 탄성파 자료 처리 기술은 향후 국내 연안지역의 해양개발과 해저 지질재해를 규명하기 위한 단일 채널 및 초고해상도 탄성파 탐사에 매우 효과적으로 기여할 것으로 기대된다.

교량의 구조특성에 따른 손상확률과 목표연성도 결정 (Damage Probabilities according to the Structural Characteristics of Bridges and the Determination of Target Ductilities)

  • 선창호;이종석;김익현
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • 현행의 내진설계의 성능목표는 인명피해를 최소화하기 위한 구조물의 붕괴방지에 있으며 기존구조물의 내진보강도 이를 만족하도록 수행되고 있다. 그러나, 최근의 해외 지진피해사례를 살펴보면 큰 지진에서도 이러한 내진성능목표는 비교적 잘 달성되었지만 엄청난 경제적 손실이 동반되어 새로운 문제점으로 제기되고 있다. 이러한 큰 경제적 손실을 줄이기 위해서는 현행 붕괴방지성능에서 벗어나 구조물의 손상을 제어할 수 있도록 손상확률에 기반하여 내진성능목표를 설정하는 새로운 내진설계개념이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 구조적특성을 지닌 교량을 대상으로 하여 비선형지진해석을 수행하여 지진거동특성을 확인하고, 기준손상도에 대한 취약도곡선을 산정하였다. 이로부터 목표손상확률에 따른 교량구조물의 목표연성도의 특성을 분석하였다.

지진진동수에 따른 콘크리트 중력댐의 내진성능에 대한 해석적 사례연구 (Numerical Study on Earthquake Performance of Gravity Dam Considering Earthquake Frequencies)

  • 채영석;민인기
    • 한국안전학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.64-74
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    • 2016
  • Recently, the seismic stability evaluation of concrete gravity dams is raised due to the failure of dams occurred by the Izmit, Turkey and JiJi, Taiwan earthquake in 1999. Dams failure may incur loss of life and properties around the dam as well as damage to dam structure itself. Recently, there has been growing much concerns about "earthquake - resistance" or "seismic safety" of existing concrete gravity dams designed before current seismic design provisions were implemented. This research develops three evaluation levels for seismic stability of concrete gravity dams on the basis of the evaluation method of seismic stability of concrete gravity dams in U.S.A., Japan, Canada, and etc. Level 1 is a preliminary evaluation which is for purpose of screening. Level 2 is a pseudo-static evaluation on the basis of the seismic intensity method. And level 3 is a detail evaluation by the dynamic analysis. Evaluation results on existing concrete gravity dams on operation showed good seismic performance under designed artificial earthquake(KHC earthquake).

동수압을 고려한 콘크리트 중력식 댐의 내진안전성 평가 (Seismic Safety Evaluation of Concrete Gravity Dams Considering Dynamic Fluid Pressure)

  • 김용곤
    • 한국안전학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.120-132
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    • 2006
  • Seismic safety evaluation of concrete gravity dams is very important because failure of concrete gravity dam may incur huge loss of life and properties around the dam as well as damage to dam structure itself. Recently, there has been growing much concerns about earthquake resistance or seismic safety of existing concrete gravity darns designed before current seismic design provisions were implemented. This research develops the dynamic fluid pressure calculation using 'added mass simulation'. The actual analysis using structural analysis package was performed. According to the analysis results, the vibration which is transverse to water flow seems to be very critical depending on the shape of the dam.

Modeling the impact of corrosion rate of stirrups on seismic performance of reinforced concrete columns

  • Abbas Ghasemi;Mohamad Sobhani
    • Earthquakes and Structures
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    • 제24권3호
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    • pp.183-192
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    • 2023
  • It is essential to properly understand the seismic behavior of reinforced concrete (RC) columns confined by stirrups that experience different corrosion rates. The current study investigated the effect of seismic performance indicators such as strength loss, energy dissipation rate, ductility and hysteresis damping on specimens and models for different stirrup corrosion rates. Analysis revealed the adverse effects of corrosion on the bond performance between the concrete and steel bars which affected the seismic performance of the columns. It was found that with increasing corrosion rate, ductility and energy dissipation of the specimens decreased. Compared with the uncorroded specimen, the ductility factor and energy dissipation decreased observably, by 22.89% and 60.64%, respectively. An attenuation relationship is proposed for the corrosion rate of the stirrups for different stirrup yield strengths, concrete compressive strengths, concrete covers and stirrup spacing.

도깨비파 제거를 통한 광대역 탄성파 탐사 기술 (Broadband Seismic Exploration Technologies via Ghost Removal)

  • 최우창;편석준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권3호
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    • pp.183-197
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    • 2018
  • 탄성파 탐사를 이용한 지질구조 규명에 있어 정확한 속도모델 구축이나 영상화 기술 개발만큼 중요한 것이 자료의 분해능을 높이는 기술이다. 일반적으로 자료취득 과정에서 고주파 송신원을 사용하거나 자료처리 과정에서 곱풀기(deconvolution) 등의 기법을 적용하여 분해능을 향상시킬 수 있다. 그러나 해양 탄성파 탐사에서 분해능을 저해하는 가장 큰 원인은 도깨비파에 의한 특정 주파수 성분의 손실이다. 따라서 도깨비파를 제거하면 주파수 손실을 방지하여 광대역 탄성파 자료를 얻을 수 있고, 결과적으로 높은 분해능의 지층 영상을 얻을 수 있다. 도깨비파 제거는 자료처리 과정에서 적절한 필터를 적용하여 수행할 수 있지만, 최근에는 탐사 장비의 발전과 탐사 설계의 혁신을 통해 효과적인 광대역 탄성파 탐사 기술이 개발되고 있다. 해외 탐사전문 기업들은 오버/언더 스트리머나 가변 심도 스트리머와 같이 새로운 수신기 배열을 개발하거나 이중 센서 스트리머를 이용한 도깨비파 제거 기술을 확보하여 고분해능 영상화 기술을 제공하고 있다. 안타깝게도 국내에서는 광대역 탄성파 탐사 장비나 기술에 대한 연구가 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 국내 광대역 탄성파 탐사 연구에 도움이 될 수 있도록 그 기본 이론과 기술 현황을 소개하였다.

Effect of seismic design level on safety against progressive collapse of concentrically braced frames

  • Rezvani, Farshad Hashemi;Asgarian, Behrouz
    • Steel and Composite Structures
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    • 제16권2호
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    • pp.135-156
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    • 2014
  • In this research the effect of seismic design level as a practical approach for progressive collapse mitigation and reaching desired structural safety against it in seismically designed concentric braced frame buildings was investigated. It was achieved by performing preliminary and advanced progressive collapse analysis of several split-X braced frame buildings, designed for each seismic zone according to UBC 97 and by applying various Seismic Load Factors (SLFs). The outer frames of such structures were studied for collapse progression while losing one column and connected brace in the first story. Preliminary analysis results showed the necessity of performing advanced element loss analysis, consisting of Vertical Incremental Dynamic Analysis (VIDA) and Performance-Based Analysis (PBA), in order to compute the progressive collapse safety of the structures while increasing SLF for each seismic zone. In addition, by sensitivity analysis it became possible to introduce the equation of structural safety against progressive collapse for concentrically braced frames as a function of SLF for each seismic zone. Finally, the equation of progressive collapse safety as a function of bracing member capacity was presented.