• 제목/요약/키워드: FEMA

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기존 고속철도 터널의 지진취약도 함수 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of the Seismic Fragility Functions of the High Speed Railway Tunnels in use)

  • 김홍균;신철식;이태형;이종건;박두희
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권11호
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    • pp.67-75
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    • 2014
  • 본 연구에서는 공용 중인 91개 고속철도 터널을 대상으로 단계별 내진성능평가를 실시하여 설계기준에서 제시하는 목표 내진성능 확보여부를 검토하였다. 또한 지진취약도 함수도 함께 개발하여 지진규모에 따른 시설물의 확률론적 피해예측이 가능하도록 하였다. 단계별 내진성능평가는 내진성능 예비평가 및 상세평가 순으로 실시하였으며, 평가결과 대상터널들은 설계기준 수준의 내진성능을 확보하는 것으로 분석되었다. 지진취약도 함수는 최대지반가속도(Peak Ground Acceleration, PGA)를 기준으로 한 대수 정규분포형태로 설정하였으며, 함수도출방법은 설계 PGA수준에 대한 손상발생확률을 이용하여 취약도함수의 모수를 결정하는 방식으로 하였다. 손상발생 검토부재는 라이닝콘크리트로서, 대상터널을 굴착식 터널(NATM 터널) 및 개착식 터널로 구분하여 각각에 대한 손상수준별 지진취약도 함수를 개발하였다. 이번연구에서 도출된 지진취약도 함수와 기존연구결과(FEMA, 2004)와의 비교 분석을 통하여 대상터널의 내진성능확보수준을 평가하였으며, 그 결과 대상터널이 기존연구의 대상인 재래식 터널(American Steel Support Method, ASSM)에 비하여 상대적으로 내진성능이 우수한 것으로 분석되었다.

교량의 지진 취약도 해석 시 사용되는 성능 스펙트럼 기법의 평가 (Evaluation of Capacity Spectrum Methods for Seismic Fragility Analysis of Bridges)

  • Kim, Sang-Hoon;Yi, Jin-Hak;Kim, Ho-Kyung
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.67-76
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    • 2004
  • 본 연구는 콘크리트 교량의 지진취약도 곡선을 개발함에 있어 성능 스펙트럼 기법(Capacity Spectrum Method)에 대한 고찰을 통해 가장 적절한 해석방법을 제시하는데 그 목적이 있다. 원래 성능 스펙트럼 기법은 빌딩 구조물을 위한 간략화된 정적 비선형 해석의 일환으로 개발되었는 바, 본 연구에서는 이 기법을 교량의 지진취약도 곡선을 개발하는데 응용하였다. 서로 다른 네가지의 방법으로 성능 스펙트럼 기법을 통해 구해진 취약도 곡선들을 비선형 시간이력해석 방법에 의해 구해진 취약도 곡선과 비교하였다. 취약도 곡선은 두 개의 변수를 가진 lognormal 분포를 따르는 것으로 가정하였으며 PGA(Peak Ground Acceleration)의 함수로 나타내어졌다. FEMA(Federal Emergency Management Agency) SAC(SEAOC-ATC-CUREe) steel 프로젝트에 의해 개발된 로스앤젤레스 지역 60개의 지진이 교량해석을 위해 사용되었다. 성능 스펙트럼 기법과 시간이력해석에 따라 만들어진 교량의 지진취약도 곡선들을 비교 검토한 바, 이 중 하나의 방법이 부합되는 결과를 보여주었다. 요구 스펙트럼 작성시 본 논문에서 제시된 지침을 따르면 비선형 시간이력 해석시와 유사한 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다. 다만 지진과 교량이 지닌 특수성으로 인해 본 연구의 결과가 항상 적용되는지는 더 심도있는 연구를 통해 검증되어야 할 것이다.

세장비 및 대각철근 유무에 따른 고강도 철근보강 콘크리트 연결보의 전단성능 (Effect of Aspect Ratio and Diagonal Reinforcement on Shear Performance of Concrete Coupling Beams Reinforced with High-Strength Steel Bars)

  • 김선우;장석준;윤현도;서수연;천영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.43-51
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    • 2017
  • 현행 규정에 따르면, 세장비 4 미만의 연결보에 대각철근을 사용하도록 규정하고 있다. 그러나 대각선 다발철근 상세는 보 내부의 철근 배근작업을 어렵게 만들고, 이는 또한 시공불량으로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 고강도 철근(SD500 및 SD600)으로 보강된 콘크리트 연결보에 관한 실험결과를 나타내었다. 연결보 제작시 시공성을 향상시키기 위하여, 본 연구에서는 헤드바를 갖는 대구경 철근을 사용하였다. 배근상세 및 세장비를 변수로 하여, 2가지의 실규모 연결보를 제작 및 실험하였다. 전단벽을 연결하는 보의 실제 거동특성을 모사하기 위하여, 링크 조인트를 갖는 철골 구조물을 반력바닥에 설치하였다. 실험 결과, 연결보와 전단벽 접합부에서의 균열 및 철근이 항복되면서, 점차 연결보 중앙부로 손상이 진전되는 것으로 나타났다. 연결보는 FEMA 450-1의 설계변위에 대한 전단벽 층간변위 규정에 요구되는 변형능력을 충분히 갖는 것으로 나타났다. 그러나 고강도 철근으로 보강된 연결보의 상세설계를 위해서는, 다양한 세장비가 연결보의 구조거동에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다.

국내·외 기관의 재난정보관련 SNS 운용현황 및 개선방안에 관한 연구 (A Study on the Improvement and Analysis of SNS Operation Status on Disaster Information in Domestic and Foreign Public Institution)

  • 두효철;박준형;김혜영;오효정;김용
    • 한국비블리아학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.57-78
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    • 2017
  • SNS는 신속성과 확정성이 높아 긴급한 상황 속에서 정보를 빠르게 전달하는 데 유용한 수단이다. 특히 재난이나 사고 발생시 SNS를 통해 피해자의 안부확인수단, 상황파악과 같은 중요한 정보를 근접한 시각에서 정확하게 자세하게 관련 정보를 전달해 줄 수 있어 기존의 미디어가 하지 못한 역할을 보완할 수 있다. 본 연구의 목적은 국내외 재난기관 SNS 운용현황의 비교분석을 통해 국내재난기관에서 SNS를 효과적으로 활용하기 위한 시사점을 도출함으로써 재난관리업무의 효용성을 도모하는데 기여하고자 하는 것이다. 이를 위해 미국의 FEMA, 일본의 FDMA, 중앙방재회의와 한국의 국민안전처의 트윗을 수집하였으며, 이에 대한 피드백 분석, 시계열 분석, 정보유형 분석을 실시하였다. 피드백 분석은 월별 이용자 피드백 수를 정량화함으로써 트윗에 대한 이용자의 만족도를 파악하는데 목적이 있다. 시계열 분석에서는 국가별로 일정 기간에 걸친 트윗 수와 피드백 지수, 그리고 키워드를 분석함으로써 피드백 지수가 높은 정보의 원인과 기관이 이용자에게 제공해야할 정보의 내용을 파악하고자 하였다. 정보유형분석은 이용자의 관심도가 높은 트윗의 정보유형을 분석함으로써 기관이 이용자에게 제공해야할 정보의 유형을 파악하는데 목적이 있다. 이를 통해 한국 국민안전처 트위터의 활용 및 개선방안을 제언하고자 한다.

필로티를 갖는 철근콘크리트 전단벽식 건물의 내진성능 (Seismic Performance of Reinforced Concrete Shear Wall Buildings with Piloti)

  • 권영웅;김민수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.587-594
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    • 2005
  • 최근 판상형 전단벽식 아파트 건물의 고층화와 필로티 설치는 지진발생시 벽량부족현상과 약층 및 연약층을 발생시켜 그 층에서 비탄성 거동이 집중되는 우려가 있다. 본 연구에서는 필로티를 갖는 철근콘크리트 전단벽식 건물에 대하여 FEMA 273과 ATC-40에서 제안하고 있는 성능평가기법을 이용하여 내진성능평가를 실시하고, 그 결과를 비교$\cdot$고찰하였다. 탄성해석을 이용한 내진성능평가 결과, 필로티와 층수에 따라 내진성능지수가 감소되는 것으로 나타났다. 전단벽식 구조물의 경우 강도, 즉 전단응력의 부족 현상이 전체 성능을 지배하고 있었으며, 특히 25층 이상의 경우 그 정도가 더욱 심한 것으로 나타났다. 특히 필로티가 있는 건물에서는 전단응력의 부족과 더불어 약층 및 층 중량 변화가 성능지수의 감소를 초래하고 있어 필로티가 없는 건물에 비하여 성능지수의 감소 경향이 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 능력스펙트럼을 이용한 비선형정적해석 결과, 층수가 증가하고 필로티가 있는 구조물일수록 성능점이 증가하고 있는 것으로 나타났으며, 평가대상 건물들의 대부분 변형 특성은 인명안전수준에서 허용치를 만족하고 있는 것으로 나타났으나, 25층 이상의 경우 즉시거주 요구수준을 초과하는 것으로 나타났다.

접합부 강성을 고려한 합성 모듈러 시스템의 내진 성능평가 (Seismic Performance Assessment of a Composite Modular System Considering Stiffness of Connections)

  • 최영후;이호찬;김진구
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.105-114
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    • 2018
  • 모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 개방형 모듈러 및 폐쇄형 모듈러 분류가 된다. 그 중 개방형 모듈러는 폐쇄형 단면을 갖고 있어 부재간의 접합 및 모듈간의 접합을 하는데 제약이 있다. 이에 Choi et al.(2017)은 절골형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성 모듈러 시스템을 제안하였다. 하지만 모듈간 접합을 강접으로 가정하여 접합부 거동에 의해 구조물 전체에 미치는 영향을 파악하지 못하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 하여 제안된 모듈러의 접합부 강성을 산정하였다. 성능 검증을 위해 FEMA 440의 선형화방법을 사용하여 접합부 강성 유, 무에 따른 구조물의 내진성능을 파악하였다. 해석결과에 따르면 접합부 강성을 고려한 모델의 보유 내력 및 층간변위비가 접합부 강성을 고려하지 않은 모델에 비해 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 이를 토대로 접합부의 강성이 전체 구조물 거동에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

접합부 강성을 고려한 합성 모듈러 시스템의 내진 성능평가 (Seismic Performance Assessment of a Composite Modular System Considering Stiffness of Connections)

  • 최영후;이호찬;김진구
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.9-18
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    • 2019
  • 모듈러 시스템은 하중저항 방식에 따라 개방형 모듈러 및 폐쇄형 모듈러 분류가 된다. 그 중 개방형 모듈러는 폐쇄형 단면을 갖고 있어 부재간의 접합 및 모듈간의 접합을 하는데 제약이 있다. 이에 Choi et al.(2017)은 절골형 단면 안에 콘크리트를 채운 합성 모듈러 시스템을 제안하였다. 하지만 모듈간 접합을 강접으로 가정하여 접합부 거동에 의해 구조물 전체에 미치는 영향을 파악하지 못하였다. 본 연구에서는 유한요소해석을 하여 제안된 모듈러의 접합부 강성을 산정하였다. 성능 검증을 위해 FEMA 440의 선형화방법을 사용하여 접합부 강성 유, 무에 따른 구조물의 내진성능을 파악하였다. 해석결과에 따르면 접합부 강성을 고려한 모델의 보유 내력 및 층간변위비가 접합부 강성을 고려하지 않은 모델에 비해 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 이를 토대로 접합부의 강성이 전체 구조물 거동에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

Response modification factor of suspended zipper braced frames

  • Abdollahzadeh, Gholamreza;Abbasi, Mehdi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제18권1호
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    • pp.165-185
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    • 2015
  • The suspended zipper bracing system is suggested to reduce the flaws of ordinary zipper braced and concentric inverted V braced frames. In the design procedure of suspended zipper bracing systems, columns and top story truss elements are strengthened. This bracing system show different performances and characteristics compared with inverted V braced and ordinary zipper frames. As a result, a different response modification factor for suspend zipper frames is needed. In this research paper, the response modification factor of suspended zipper frames was obtained using the incremental dynamic analysis. Suspended zipper braced frames with different stories and bay lengths were selected to be representations of the design space. To analyze the frames, a number of models were constructed and calibrated using experimental data. These archetype models were subjected to 44 earthquake records of the FEMA-P695 project data set. The incremental dynamic analysis and elastic dynamic analysis were carried out to determine the yield base shear value and elastic base shear value of archetype models using the OpenSEES software. The seismic response modification factor for each frame was calculated separately and the values of 9.5 and 13.6 were recommended for ultimate limit state and allowable stress design methods, respectively.

Post-earthquake fire performance-based behavior of reinforced concrete structures

  • Behnama, Behrouz;Ronagh, Hamid R.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제5권4호
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    • pp.379-394
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    • 2013
  • Post-earthquake fire (PEF) can lead to a rapid collapse of buildings damaged partially as a result of prior earthquake. Almost all standards and codes for the design of structures against earthquake ignore the risk of PEF, and thus buildings designed using those codes could be too weak when subjected to a fire after an earthquake. An investigation based on sequential analysis inspired by FEMA356 is performed here on the Immediate Occupancy, Life Safety and Collapse Prevention performance levels of structures, designed to the ACI 318-08 code, after they are subjected to an earthquake level with PGA of 0.35g. This investigation is followed by a fire analysis of the damaged structures, examining the time taken for the damaged structures to collapse. As a point of reference, a fire analysis is also performed for undamaged structures and before the occurrence of earthquake. The results indicate that the vulnerability of structures increases dramatically when a previously damaged structure is exposed to PEF. The results also show that the damaging effects of post-earthquake fire are exacerbated when initiated from the second and third floor. Whilst the investigation is made for a certain class of structures (conventional buildings, intermediate reinforced structure, 3 stories), the results confirm the need for the incorporation of post-earthquake fire into the process of analysis and design, and provides some quantitative measures on the level of associated effects.

차세대 내진 설계 규준을 위한 계수 결정 방법 (Method of Determination of Seismic Design Parameters for the Next Generation of Design Provisions)

  • 한상환;이리형
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.88-96
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    • 1995
  • Seismic design provisions in Korea has developed based on seismic provisions in United States (e.g., ATC 3-06). Current seismic design provisions in U .S. is moving toward adopting enhanced concept for design. Federal Emergence Management Agency (FEMA) Provides the NEHRP recommended Provisions for the Development of Seismic Regulations for New Buildings which can be used as a source document for use by any interested members of the building community. Current seismic design provisions in U .S. generally use a uni-level force. These provisions can not be satisfied if the limit state design is concerned. Limit state can be defined as a state causing undesirable performance o( a structure (e .g., serviceability, ultimate, buckling, etc.). Even if there are provision for controlling drift by two levels, it is still difficult to satisfy limit states using uni-level force. Architectural Institute of Japan (AIJ) uses a hi-level forces Int seismic loadings which can satisfy serviceability and ultimate limit state. However, the seismic parameters used in AIJ guideline are basically determined by subjective manner of code committee member and professions. These parameters need to be determined based on target quantities (target reliability, target energy dissipation, target displacement, target stress level, etc.). This study develops the method to determine the sesmic design parameters based on a certain taget level. Reliability is used as a target level and load factors in ANSI/ASCE 7-88 are selected as design parameters to be determined.

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