Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
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Seismic Fragility Analysis of RC Bridge Piers in Terms of Seismic Ductility

철근콘크리트 교각의 연성 능력에 따른 지진취약도

  • Published : 2007.02.28
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Abstract

Through lessons in recent earthquakes, the bridge engineering community recognizes the need for new seismic design methodologies based on the inelastic structural performance of RC bridge structures. 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 approach can be used in constructing the fragility curves of various bridge structures and be applied to construct the seismic hazard map.

최근 세계 각 지역의 지진피해를 계기로 철근콘크리트 교량 구조물의 비탄성 거동 능력에 기초한 새로운 내진설계법의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 철근콘크리트 교량에 대한 성능에 기초한 취약도 해석 결과를 제시하였다. 철근콘크리트 교량의 비선형 시간이력해석을 위해 몬테칼로시뮬레이션(Monte carlo simulation) 기법이 이용되었다. 취약도 곡선을 산출하기위해 로그정규분포(log-normal distribution)를 보이는 두 변수를 이용하였으며 이러한 취약도 변수는 철근콘크리트 교각의 손상을 각각의 손상 기준에 따라 최대우도법(maximum likelihood method)을 이용하여 산출하였다. 취약도 곡선을 산출하기위하여 5종의 손상 상태를 교각의 내진성능에 가장 큰 영향을 미치는 변위연성도와 곡률연성도로 제시하였다. 각각의 손상 상태는 여러 실험 결과를 토대로 연성도를 이용하여 정량적으로 제시하였다. 따라서, 본 연구에서는 철근콘크리트 교각의 성능에 기초한 취약도 곡선을 제시하였다. 이러한 취약도 분석 기법은 다양한 교량 구조물의 지진에 의한 손상확률을 도출할 수 있으며 나아가 지진 재해도를 작성할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

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