• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.203-210
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• 2004

1994년 Northridge 지진 이후 내진보강한 콘크리트 교량의 손상도 곡선을 유도하였고, 이 곡선을 사용하여 교각과 신축이음장치에 설치한 강재 재킷과 구속부재의 내진보강 효과를 고찰하였다. 손상도 곡선을 2변수(중간값과 대수 표준편차) 대수정규분포함수의 형태로 가정하였고, 최대지반가속도의 함수로 나타냈다. 여기서 Maximum likelihood 방법을 사용하여 대수정규분포함수의 2변수를 구하였고, FEMA SAC 프로젝트의 60개 Los Angeles 지진 시간이력을 지진해석에 사용하였다. 교각의 강재 재킷은 교량의 전반적 손상등급에서 내진보강 효과를 나타냈고, 구속부재는 낙교 등 교량의 심한 손상등급에서 효과적이었다. 여기서, 교각은 Dutta & Handel이 제시한 5개 손상등급으로 손상을 정의하였고, 신축이음장치에서는 구속부재의 파괴 및 낙교를 교량의 심각한 손상으로 규정하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권6호
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• pp.751-763
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• 2020

Available records of recent earthquakes show that near-field earthquakes have different characteristics than far-field earthquakes. In general, most of these unique characteristics of near-fault records can be attributed to their forward directivity. This phenomenon causes the records of ground motion normal to the fault to entail pulses with long periods in the velocity time history. The energy of the earthquake is almost accumulated in these pulses causing large displacements and, accordingly, severe damages in the building. Damage to structures caused by past earthquakes raises the need to assess the chance of future earthquake damage. There are a variety of methods to evaluate building seismic vulnerabilities with different computational cost and accuracy. In the meantime, fragility curves, which defines the possibility of structural damage as a function of ground motion characteristics and design parameters, are more common. These curves express the percentage of probability that the structural response will exceed the allowable performance limit at different seismic intensities. This study aims to obtain the fragility curve for low- and mid-rise structures of reinforced concrete moment frames by incremental dynamic analysis (IDA). These frames were exposed to an ensemble of 18 ground motions (nine records near-faults and nine records far-faults). Finally, after the analysis, their fragility curves are obtained using the limit states provided by HAZUS-MH 2.1. The result shows the near-fault earthquakes can drastically influence the fragility curves of the 6-story building while it has a minimal impact on those of the 3-story building.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권1호
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• pp.87-105
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• 2023

Seismic regulations have been updated from time to time to accommodate an increase in seismic hazards. Comparison of seismic fragility of the existing bridges in Indonesia from different historical periods since the era before 1990 will be the basis for seismic assessment of the bridge stock in Indonesia, most of which are located in earthquake-prone areas, especially those built many years ago with outdated regulations. In this study, seismic fragility curves were developed using incremental non-linear time history analysis and more holistically according to the actual strength of concrete and steel material in Indonesia to determine the uncertainty factor of structural capacity, βc. From the research that has been carried out, based on the current seismic load in SNI 2833:2016/Seismic Map 2017 (7% probability of exceedance in 75 years), the performance level of the bridge in the era before SNI 2833:2016 was Operational-Life Safety whereas the performance level of the bridge designed with SNI 2833:2016 was Elastic - Operational. The potential for more severe damage occurs in greater earthquake intensity. Collapse condition occurs at As = F_PGA x PGA value of bridge Era I = 0.93 g; Era II = 1.03 g; Era III = 1.22 g; Era IV = 1.54 g. Furthermore, the fragility analysis was also developed with geometric variations in the same bridge class to see the effect of these variations on the fragility, which is the basis for making bridge risk maps in Indonesia.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.65-76
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• 2010

본 연구에서는 국내에서 널리 사용되고 있는 매설가스배관인 API X65에 대해 지진 취약도 해석을 수행하였다. 이를 위해, 15가지 경우의 배관 해석모델에 대해 12본 세트의 다양한 지진파를 0.1g 등간격으로 스케일링하여 비선형 시간이력해석을 수행한 후, 비선형 시간이력해석으로 얻어진 매설가스배관의 최대 변형률을 이용하여 지진취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석을 위해 본 연구에서는 또한, 지반조건, 단부지점조건, 매립깊이 및 배관형태 등을 변수로 고려하여 지진 취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석결과, 지반조건, 단부지점조건 및 매립깊이는 매설가스배관의 취약도 곡선에 영향을 끼치는 것으로 판단되었고, 특히 지반조건이 미치는 영향은 다른 두 변수에 비해 다소 큰 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 배관형태가 취약도 곡선에 미치는 영향은 미미한 것을 알 수 있었다. 종합적으로, 매설가스배관의 지진 취약도 해석과 관련된 연구가 많지 않은 현실을 감안할 때, 본 연구결과는 매설가스배관의 지진 취약성 평가해석에 초석으로 고려되어질 수 있고, 추후 관련분야 연구에 좋은 참고자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.50-55
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• 2018

지진은 예보가 거의 불가능하고 짧은 시간동안 일어나 지진이 발생할 때 적극적인 대처를 할 시간적인 여유가 거의 없어 다른 자연재해에 비해 인명피해와 재산피해가 많이 발생한다. 최근 전 세계적으로 지진이 빈번하게 발생하고 있다. 이와 같이 지진의 증가에 따라 구조물의 안전성 확보에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만 상대적으로 비구조요소인 전기 시설 등에 대한 연구는 미비한 실정이다. 그리고 현재 국내의 전기설비는 지진에 대한 안전설계를 하지 않는 경우가 많아 지진이 발생했을 때 손상에 매우 취약하다. 따라서 본 연구에서는 ABAQUS를 통해 실제 수배전반과 유사하도록 모델링을 하였고 자연지진파를 이용하여 3D 동적비선형해석을 수행하였다. 송변전설비 내진설계 실무지침서의 지진구역I과 보통지반암 조건에 따르면 기능수행수준의 최대응답가속도는 0.157g이다. 하지만 본 연구에서 일반적인 수배전반에 대한 해석결과의 0.1g에서 한계상태 도달비율은 30%로 안전하다고 볼 수 없다. 그리고 해석결과를 통해 지진취약도를 도출하고 분석하였다. 도출된 지진취약도는 수배전반의 한계상태를 판별하는 정량적 근거로 제시하고 이와 관련된 연구의 기초자료로 활용되는데 목적을 가지고 있다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
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• pp.166.1-166.1
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• 2009

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.445-452
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• 2010

CANDU형 격납건물에 대하여 극한내압하중에 대한 확률론적 취약도 평가를 수행하였다. 격납건물 성능의 불확실성은 가동중 검사 결과를 통해 얻어진 재료 물성치 중앙값과 텐던 긴장력 중앙값을 적용하여 고려하였다. 격납건물은 개구부를 고려하여 3차원 유한요소로 모델링하였으며, 확률론적 취약도 평가를 위하여 대규모의 비선형 유한요소해석 모델을 적용하기에 적합한 효율적인 취약도 평가기법을 개발하였다. 월성 1호기 격납건물에 대한 물성치를 사용하였다. 개발된 새로운 취약도 평가기법을 도입하여 각각의 파괴모드에 대한 취약도 평가를 수행하였으며, 파괴모드 별, 신뢰도 수준별 취약도 곡선을 도출하였다. 벽체 중단부가 극한내압발생으로 인한 방사능물질 누출에 가장 취약한 것으로 나타났다.

• Coupled systems mechanics
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• 제4권4호
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• pp.297-316
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• 2015

The use of fragility curves in the design of bridges is becoming common these days. In this study, experimental data have been used to develop fragility curves for the potential of girder unseating of a three-segment bridge and a bridge-abutment system including the influence of spatially varying ground motions, pounding, and abutment movement. The ground excitations were simulated based on the design spectra for different soil conditions. The Newmarket Viaduct replacement bridge in Auckland was used as the prototype bridge. These fragility curves were also applied to the 2010 Darfield and 2011 Christchurch earthquakes. The study showed that for bridges with similar characteristics as the chosen prototype and with similar fundamental frequencies, pounding could increase the probability of girder unseating by up to 35% and 30% based on the AASHTO and NZTA seating length requirements, respectively. The assumption of uniform ground excitations in many design practices, such as the NZTA requirements, could potentially be disastrous as girders might have a very good chance of unseating (as much as 53% higher chances when considering spatial variation of ground motions) even when they are designed not to. In the case of superstructures with dissimilar frequencies, the assumption of fixed abutments could significantly overestimate the girder unseating potential when pounding was ignored and underestimate the chances when pounding was considered. Bridges subjected to spatially varying ground excitations simulated based on the New Zealand design spectra for soft soil conditions with weak correlation shows the highest chances of girders falling off, of up to 65% greater than for shallow soil excitations.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.91-102
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• 2007

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.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권1호
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• pp.237-262
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• 2015

In this study, we try to compare different intensity measures for evaluating nonlinear response of bridge structure. This paper presents seismic analytic fragility of a three-span concrete girder highway bridge. A complete detail of bridge modeling parameters and also its verification has been presented. Fragility function considers the relationship of intensities of the ground motion and probability of exceeding certain state of damage. Incremental dynamic analysis (IDA) has been subjected to the bridge from medium to strong ground motions. A suite of 20 earthquake ground motions with different range of PGAs are used in nonlinear dynamic analysis of the bridge. Complete sensitive analyses have been done on the response of bridge and also efficiency and practically of them are studied to obtain a proficient intensity measure for these types of structure by considering its sensitivity to the period of the bridge. Three dimensional finite element (FE) model of the bridge is developed and analyzed. The numerical results show that the bridge response is very sensitive to the earthquake ground motions when PGA and Sa (Ti, 5%) are used as intensity measure (IM) and also indicated that the failure probability of the bridge system is dominated by the bridge piers.