• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권2A호
• /
• pp.59-69
• /
• 2011

성능기반 내진 설계방법의 설계철학을 가지고 있는 비선형 정적 해석법(NSPs)은 최근 구조물의 지진해석방법으로서 그 사용성을 인정받고 있다. 비선형 정적 해석법을 통한 지진해석은 기존의 비선형 시간 이력법에 비해서 방법이 간단하며, 직관적으로 구조물의 지진해석을 수행할 수 있는 등의 장점으로 빌딩구조물의 지진해석법으로 널리 사용되고 있다. 하지만, 기본 진동모드에 의해서 구조물의 거동이 지배되지 않는 구조물의 경우에는 그 사용성에 대한 연구가 매우 제한적이다. 이를 개선하기 위한 고차모드의 기여분을 반영할 수 있는 비선형 정적 해석법으로 모드별 비탄성 정적해석법(Modal Pushover Analysis; MPA)이 제시되었고, 또한 이를 개선한 개선된 모드별 비탄성 정적해석법(Improved Modal Pushover Analysis; IMPA) 역시 소개되었다. 본 논문에서는 기존에 소개된 네가지 비선형 정적 해석법을 이용하여 국내에 설계/시공된 두 사장교의 지진해석 가능성을 알아보며, 각 방법의 장/단점을 분석 하여 비선형 정적 해석법의 응용가능성에 대해서 알아보았다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.49-57
• /
• 2010

본 연구는 기존 철근콘크리트 구조물에 대하여 대표적인 변위-기반 설계법인 Chopra&Goel 이 제안한 직접변위-기반 설계법의 기본개념을 적용하여 최대 설계지반 가속도에 대한 보강 Steel Jacket의 두께를 결장하고, 결정된 보강 두께를 적용하여 보강전 후 성능설계기법에 의한 비선형 해석 및 보강설계법에 의한 보다 개선된 알고리즘 및 프로그램을 제시하였다. Steel Jacket 보강된 철근콘크리트 기둥에 대한 설계 변위 추정을 위해 Steel Jacket 보강된 철근콘크리트 부재의 비선형 층상화 세그멘트 해석 모델을 제시하고, 성능기반설계에 의한 성능개선설계를 위하여 목표성능변위 및 설계자전가속도 조건에 대해 직접 변위-기반 설계 방법 및 변위계 수법에 의한 내진성능개선 설계 방법을 제시하였다. 적용 예에서 본 방법은 기존 철근콘크리트 기둥과 비교하여 성능개선설계 결과 보강 전에 비해 변위 연성비 및 변위성능에서 크게 개선된 성능설계 결과를 제공해 주었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.63-69
• /
• 2003

본 연구에서는 단자유도계 시스템에서 작성한 이력에너지 스펙트럼과 누적된 변위 연성비 스펙트럼을 이용하여 비좌굴 가새골조의 내진설계법을 제안하였다. 먼저 목표 연성비에 해당하는 이력에너지 스펙트럼과 누적된 연성비 스펙트럼을 작성하였다. 주어진 목표 변위를 만족하기 위하여 필요한 가새의 단면적은 이력에너지 요구량과 가새에 의하여 소산된 누적 소성에너지를 같다고 하여 산정하였다. 스펙트럼을 작성하고 설계절차의 유효성을 검증하기 위하여 20개의 지진기록을 이용하였다. 제안된 방법에 따라 설계된 3층과 8층 비좌굴 가새골조의 해석결과에 따르면 최상층 변위의 평균값이 성능 목표 변위에 잘 부합됨을 알 수 있다. 또한 층간변위는 구조물 높이에 따라 비교적 일정하였는데 이것은 손상 분포가 일정하기 때문에 바람직하다. 그러므로 제안된 에너지 설계법은 기존 강도설계법의 대안으로 비좌굴 가새골조의 신뢰할만한 설계법이라고 할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제30권6C호
• /
• pp.241-253
• /
• 2010

본 연구에서는 응답변위법을 수직구 내진설계에 적용하고 구조물의 응답을 정확하게 구할 수 있는 방법을 제시하고자 기반면, 지반의 상대변위 산정 방법, 하중 산정 및 적용 방법에 따른 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 그 결과, 수직구 내진설계를 위한 기반면은 전단파속도가 1500m/s를 초과하는 지반을 선정하는 것이 가장 적합하며, 지반변위 산정 방법은 다층지반의 특성을 반영할 수 있는 double cosine이 가장 적합하다. 또한 응답변위법 해석을 위한 동토압 및 주면전단력 산정 시 구조물의 단면형상효과를 고려하는 것이 실제 수직구의 동적거동을 적절히 반영하며 경제적인 설계를 할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.79-85
• /
• 2001

본 논문에서는 리브로 보강된 철골 모멘트 접합부의 내진설계법 정립을 위한 등가 스트럿 모델을 제시하였다. 리브 보강 접합부의 응력전달 메커니즘은 고전 휨이론에 의한 예측과는 전혀 다르며, 리브는 리브의 기울기 방향으로 스트럿 거동을 보임을 유한요소해석에 의해 밝혔다. 리브를 스트럿 요소로 파악하여 리브 접합부의 실용설계에 활용될 수 있는 등가 스트럿 모델링 방안을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.117-126
• /
• 2001

도로교의 대표적인 기초형식인 말뚝기초에 대한 내진설계방법으로 여러 가지 방법들이 제안되어 있다. 이 중 동적해석법과 같은 복잡한 절차에 의한 해석은 적용성에 한계가 있을 수 있고, 실무에서의 적용상 많은 어려움이 예상되었다. 본 연구에서는 등가정적해석법을 이용한 도로교 기초 말뚝에 대한 간편한 내진설계절차를 제안하였으며, 사례에 적용하였다. 또한, 제안된 간편한 내진설계절차에 사용할 수 있는 해석코드의 적용성을 확인하기 위하여 수식적 정해에 의한 계산결과를 기준 값으로 하여 해석코드에 의한 해석결과들을 비교.분석하였다. 또한, 지진 진동을 이용한 동적 해석결과와 SPS 상호작용(Superstructure - pile - soil interaction)을 고려한 해석결과를 수식적 정해에 의한 결과와 비교.분석하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.45-52
• /
• 2008

최근 국제적으로 지진 발생 규모가 증대하고 있는 가운데 우리나라에서도 자연대책법상 법적인 기준 내용이 강화되어 전기통신기본법에 따른 통신시설이 지난 2007년 1월 내진설계 대상 범주로 추가되었으며 이에 따라 세부 규격기준 내용 수립을 위한 연구가 추진되고 있다. 본 논문은 통신설비에 적용하여야 할 구체적 규격기준 내용의 수립 방안에 대하여 다룬 것이다. 이를 위하여 법률 고시에 따른 내진설계 대상 통신설비 부류를 소개하고 국내에 있어서 현재까지 연구되어 활용할 수 있는 기반 기술규격으로서의 건축법령상 건축구조설계기준의 설계 절차에 대하여 알아본다. 그리고 제외국 유수 규격 내용의 활용 도입 방안을 검토하였다. 이러한 기존 기술규격들을 바탕으로 실제로 법적 기준상에 도입하여야 할 통신설비 내진설계 적용 방안을 제시한다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.493-502
• /
• 2001

본 연구에서는 아직 설계법이 정립되지 않은 리브로 보강된 RBS 철골모멘트 접합부의 내진설계법을 등가 스트럿 모델에 의거하여 제시하였다. 종종 엔지니어가 리브를 사용하여 철골모멘트접합부의 내진성능을 높이고자 할 경우 고전 휨이론에 의거하여 리브와 보로 구성된 일체단면의 단면2차모멘트로서 그루브 용접부의 인장응력도 예측하려 하는데 이는 타당치 않다. 리브접합부의 응력전달 메커니즘은 고전 휨이론에 의한 메카니즘과는 전혀 다르다. 즉 리브는 고전 휨이론에 의한 기대와는 달리 리브의 대각선 기울기 방향으로 스트럿 거동을 보인다. 필자는 이 같은 점에 주목하여 리브를 스트럿 요소로 파악하여 리브 접합부의 설계에 활용될 수 있는 등가 스트럿 모델을 이미 제시한 바가 있다. 본 연구에서는 이 등가 스트럿 모델을 기초로 리브접합부의 실용설계에 활용될 수 있는 단계별 설계절차를 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.211-221
• /
• 2003

지중구조물의 내진해석에 자주 이용되는 방법으로 응답변위법이 있다. 응답변위법은 정적인 해석방법으로, 이 방법의 핵심은 지진시 지중구조물 측벽에 작용하는 지반변위를 산정하는 것이다. 이때 해석대상부지의 고유주기에 해당하는 기반면의 속도 응답스펙트럼 값을 결정하는 일이 매우 중요하다. 본 연구에서는 국내 설계지반운동기준에 적합한 기반면의 속도 응답스펙트럼 산정과 지반응답해석 없이 응답변위를 신뢰성있게 산정하는 간편법에 대한 연구를 수행하였다. 해석결과 국내 내진설계 기준의 S$_A$ 지반의 지표면 가속도 응답스펙트럼을 적분하여 속도 응답스펙트럼으로 환산하는 방법과 지반을 두 개의 층으로 구분하여 지진시 지반의 응답변위를 산정하는 방법을 현업 설계에 적용할 경우 경제적으로 큰 잇점이 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.51-65
• /
• 2009

콘크리트 교량의 합리적인 내진설계는 지진이 발생할 때 연성파괴메커니즘이 유도될 수 있도록 적절하게 교각 연성도를 확보하는 것이다. 현행 기준에서는 이를 위해 휨모멘트의 설계지진력을 산정할 때 응답수정계수를 도입하고 있으며, 연성도 확보를 위한 횡방향철근량을 규정하고 있다. 그러나, 이러한 내진규정은 일반적으로 단면이 크게 설계되는 우리나라에서는 횡방향철근이 과다하게 산정되는 비합리적이었다. 이를 개선하기 위해 소요연성도에 기반한 새로운 내진설계법이 제안되었으나 거동특성과 횡방향철근의 유효구속력이 다른 중공단면에 적용하기 위해서는 향후 많은 검증과 보완이 필요하다. 이에 본 연구에서는 축방향철근의 겹침이음과 횡방향철근량을 변수로 한 중공단면기둥을 제작하여 준정적 재하실험을 수행하였으며 다양하게 내진거동특성을 분석하고 내진성능을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 중공단면교각의 연성도(성능)기반 내진설계를 위한 기초자료로 제공될 수 있다.