• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.135-144
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• 2006

지진에 대한 구조물의 특성, 지반과의 상호작용, 현장 조건 등의 예측에 다수의 불확실성이 존재하는 경우 그 취약성 또는 손상도를 평가하는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 범용구조해석 프로그램과 일반적인 확률밀도함수를 사용하여 면진 콘크리트 교량의 손상도 곡선을 구하는 방법을 제시하였으며, 제시된 방법을 교량에 적용하여 교량의 손상도를 평가하였다. 손상도 곡선을 작성하는 데에는 2변수를 갖는 대수정규분포를 사용하였으며, 지진의 여러 특성인 최대지반가속도(PGA), 최대지반속도(PGV), 스펙트럼가속도(SA), 스펙트럼속도(SV), 스펙트럼강도(SI) 등에 대해 납 면진받침(LRB)이 설치된 면진교량의 손상도 곡선을 구하였다. 또한 손상도 곡선의 합성 방법을 사용하여 합성된 면진교량의 손상도 곡선을 유도하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.145-151
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• 2019

유연한 벽체를 가지면서 내용물이 일부분 저장된 수평원통형 저장탱크의 내진성능을 평가하기 위하여 지진취약도 해석을 수행하였다. 충격질량과 유연질량의 두 개의 집중질량을 갖는 등가의 간이모델로 저장탱크를 모델화하였으며, 이 모델의 유효성은 구조물-유체 상호작용을 고려한 3D 해석모델의 응답이력해석을 통해서 검증하였다. 이 등가의 간이모델에 대해서 양방향 지반운동에 대해 지진해석을 수행하였으며 종축방향과 직각방향에 대해 안정성과 관련한 지진취약도 곡선을 도출하였다. 그 결과 수평원통형 저장탱크는 직각방향에 대해서 지진 시 피해가 발생할 가능성이 큰 것으로 평가되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권5호
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• pp.649-673
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• 2012

Recent studies have highlighted the importance of accounting for aging and deterioration of bridges when estimating their seismic vulnerability. Effects of structural degradation of multiple bridge components, variations in bridge geometry, and comparison of different environmental exposure conditions have traditionally been ignored in the development of seismic fragility curves for aging concrete highway bridges. This study focuses on the degradation of multiple bridge components of a geometrically varying bridge class, as opposed to a single bridge sample, to arrive at time-dependent seismic bridge fragility curves. The effects of different exposure conditions are also explored to assess the impact of severity of the environment on bridge seismic vulnerability. The proposed methodology is demonstrated on a representative class of aging multi-span reinforced concrete girder bridges typical of the Central and Southeastern United States. The results reveal the importance of considering multiple deterioration mechanisms, including the significance of degrading elastomeric bearings along with the corroding reinforced concrete columns, in fragility modeling of aging bridge classes. Additionally, assessment of the relative severity of exposure to marine atmospheric, marine sea-splash and deicing salts, and shows 5%, 9% and 44% reduction, respectively, in the median value bridge fragility for the complete damage state relative to the as-built pristine structure.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.103-108
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• 2018

본 연구에서는 지반진동 강도에 따른 콘크리트 표면차수벽 석괴댐(CFRD)의 확률론적 피해예측을 위하여 취약도 함수를 개발하였다. 댐의 손상평가에 널리 사용되는 지표인 댐마루 침하량을 손상지수로 사용하여 경미(Minor), 중간(Moderate), 심각(Severe) 손상수준을 정의하였다. 침하량은 댐 표준단면에 대한 비선형 동적 수치해석을 통하여 계산하였다. 수치해석 모델은 원심모형시험결과와 비교하여 정확성을 검증하였다. 취약도 곡선은 대수정규분포함수로 나타내어 최대지반가속도를 기준으로 도출하였다. 본 연구에서 도출된 취약도 곡선은 댐의 실시간 피해예측에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권6호
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• pp.701-713
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• 2018

Many bridges in Algeria were constructed without taking into account the seismic effect in the design. The implantation of a new regulation code RPOA-2008 requires a higher reinforcement ratio than with the seismic coefficient method, which is a common feature of the existing bridges. For better perception of the performance bridge piers and evaluation of the risk assessment of existing bridges, fragility analysis is an interesting tool to assess the vulnerability study of these structures. This paper presents a comparative performance of bridge piers designed with the seismic coefficient method and the new RPOA-2008. The performances of the designed bridge piers are assessed using thirty ground motion records and incremental dynamic analysis. Fragility curves for the bridge piers are plotted using probabilistic seismic demand model to perform the seismic vulnerability analysis. The impact of changing the reinforcement strength on the seismic behavior of the designed bridge piers is checked by fragility analysis. The fragility results reveal that the probability of damage with the RPOA-2008 is less and perform well comparing to the conventional design pier.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.255-263
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• 2014

본 연구에서 피뢰기의 지진취약도 해석은 역량스펙트럼 방법을 이용하여 수행하였다. 많은 구조부재를 가진 구조물의 지진취약도 해석은 수십 혹은 수백 개의 지진하중에 대한 비탄성 지진응답을 계산하는 것이 요구되기 때문에 역량스펙트럼 방법과 같은 간단한 방법이 응답이력해석 보다 적합하다. 일반적으로 역량스펙트럼 방법에 의해 평가된 지진응답의 정확성은 응답이력해석에 의한 결과의 정확성 보다 떨어진다. 역량스펙트럼 방법의 정확성을 향상시키기 위하여 등가단자유도 방법과 성능점 계산기법이 적용되었다. 지진취약도에 대한 지진에 대한 지반효과를 평가하기 위하여 60개의 다른 지반종류의 지반운동을 입력지진으로 선정하여 사용하였다. 역량스펙트럼 방법과 응답이력해석에 의한 지진취약도 곡선의 비교로부터 역량스펙트럼 방법에 의한 지진취약도 곡선이 응답이력해석에 의한 지진취약도 곡선과 상당히 유사함을 알 수 있었다. 또한, 피뢰기의 주된 지진에 의한 파괴모드는 부싱의 파손임을 알 수 있었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.269-272
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• 2008

구조물의 지진취약도곡선은 임의의 크기를 가진 지진에 대하여 구조물에 어느 규모이상의 손상이 발생할 확률을 의미하는 것으로 구조물의 내진성능평가 및 손실평가 하는데 아주 중요하다. 본 논문은 선진국의 지진취약도 추정기법을 분석하여 국내 실정에 적합한 지진취약도 추정 기법을 확립하기 위한 연구방법론을 제시하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선 지진취약도함수의 개발현황을 조사하였다. 그 다음 이러한 평가방법을 국내에 적용하기 위하여 국내의 교량구조물을 분류하였다. 마지막으로는 PSC Box 거더교에 대해서 지진취약도곡선을 평가하였다. 평가 결과 구조물의 분류와 손상상태는 구조물의 손상평가와 지진취약도해석에 아주 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.13-23
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• 2007

This paper focuses on providing a practical approach for decision making in Performance-Based Design (PBD). Satisfactory performance is defined by several performance objectives that place limits on direct (monetary) loss and on a tolerable probability of collapse. No specific limits are placed on conventional engineering parameters such as forces or deformations, although it is assumed that sound capacity design principles are followed in the design process. The proposed design procedure incorporates different performance objectives up front, before the structural system is created, and assists engineers in making informed decisions on the choice of an effective structural system and its stiffness (period), base shear strength, and other important global structural parameters. The tools needed to implement this design process are (1) hazard curves for a specific ground motion intensity measure, (2) mean loss curves for structural and nonstructural subsystems, (3) structural response curves that relate, for different structural systems, a ground motion intensity measure to the engineering demand parameter (e.g., interstory drift or floor acceleration) on which the subsystem loss depends, and (4) collapse fragility curves. Since the proposed procedure facilitates decision making in the conceptual design process, it is referred to as a Design Decision Support System, DDSS. Implementation of the DDSS is illustrated in an example to demonstrate its practicality.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권10호
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• pp.41-54
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• 2021

본 연구에서는 침투조절을 위하여 댐이나 보와 같은 수리구조물의 기초지반에 설치되는 차수벽체 형태에 따른 포화 침투거동의 확률론적 거동을 연구하였다. 이를 위해 투수계수의 불확실성과 공간적 변동성을 고려한 정상상태 흐름의 유한요소해석에 기반을 둔 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하였다. Monte Carlo 시뮬레이션의 결과로부터 평가된 지반의 침투거동에 대한 확률분포로부터 수위 변동에 따른 파괴확률을 구함으로써 취약도 곡선을 작성하였다. 취약도 곡선은 침투로 인한 수리구조물과 기초지반의 안정성을 검토하기 위하여 기초지반을 통한 침투유량, 구조물에 작용하는 양압력, 하류 유출면에서의 유출동수경사에 대하여 작성하였다. 생성된 취약도 곡선들로부터 차수벽체 설치 형태가 수위 상승 시 수리구조물과 기초지반의 안정에 대한 신뢰성에 미치는 영향을 연구하였다.