Considering the history of severe earthquakes and the presence of active faults in the greater Tehran region, the possibility of a destructive earthquake occurring is high and seismic hazard analysis is crucial. Gumbel distributions are commonly-used statistical distributions in earthquake engineering and seismology. Their main advantage is their basis on the largest earthquake magnitudes selected from an equal-time predefined set. In this study, the first asymptotic distribution of extremes is used to estimate seismicity parameters and peak ground acceleration (PGA). By assuming a Poisson distribution for the earthquakes, after estimation of seismicity parameters, the mean return period and the probable maximum magnitude within a given time interval are obtained. A maximum probable magnitude of 7.0 has a mean return period of 100 years in this region. For a return period of 475 years, the PGA in the greater Tehran region is estimated to be 0.39g to 0.42g, depending on local site conditions. This value is greater than that of the Iranian Code for Seismic Design of Buildings, indicating that a revision of the code is necessary.
The present paper deals with the seismic response analysis and the evaluation of most likely failure modes for a water storage structure. For the stress analysis, a 3-D mathematical model has been adopted to represent the structure appropriately. The structure has been analyzed for both static and seismic loads. Seismic analysis has been carried out considering the hydrodynamic effects of the contained water. Based on the stress analyses results, the most likely failure modes viz. tensile cracking and compressive crushing of concrete for the various structural elements; caused by the seismic event have been investigated. Further an attempt has also been made to quantify the initial leakage rate and average emptying time for the structure during seismic event after evaluating the various crack parameters viz. crack-width and crack-spacing at the locations of interest. The results are presented with reference to peak ground acceleration (PGA) of the seismic event. It has been observed that, an increase in PGA would result in significant increase in stresses and crack width in the various structural members. Significant increase in initial leakage rate and decrease in average emptying time for the structure has also been observed with the increase in PGA.
The high seismic risk has once again revealed in Türkiye with two major earthquakes that occurred on 06.02.2023, which took its place among the most destructive earthquakes in the last century. Totally, 65 earthquakes that occurred in the historical period in Türkiye were taken into account within the scope of this study. The seismic parameters were compared by considering the last two earthquake hazard maps for the epicenters of these earthquakes. Earthquake Intensity (I) of historical earthquakes were converted to Peak Ground Acceleration (PGA) by using suggested relations. Structural analyzes were performed for a sample reinforced-concrete building by using the obtained PGA's and predicted PGA's in the last two earthquake hazard maps. In the structural analysis, two different material groups such as low (C12-S220) and normal (C25-S420) were selected. As the material strength increased, the period value decreased, while the seismic capacity and stiffness increased. It has been determined that there are differences between the measured and proposed seismic risks for some earthquakes, and as a result, there are significant differences between the expected target displacement values from the structures. Therefore, it will not be possible to estimate the damage and to determine the building performance realistically. The main purpose of the study is to reveal whether the earthquake risk is adequately represented on seismic and structural parameters.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.29
no.2A
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pp.119-130
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2009
Seismic fragility curves of a structure represent the probability of exceeding the prescribed structural damage state for a given various levels of ground motion intensity such as peak ground acceleration (PGA), spectral acceleration ($S_a$) and spectral displacement ($S_d$). So those are very essential to evaluate the structural seismic performance and seismic risk. The purpose of this paper is to develop seismic fragility curves for PSC box girder bridges. In order to construct numerical fragility curve of bridge structure using nonlinear time history analysis, a set of ground motions corresponding to design spectrum are artificially generated. Assuming a lognormal distribution, the fragility curve is estimated by using the methodology proposed by Shinozuka et al. PGA is simple and generally used parameter in fragility curve as ground motion intensity. However, the PGA has not good relationship with the inelastic structural behavior. So, $S_a$ and $S_d$ with more direct relationship for structural damage are used in fragility analysis as more useful intensity measures instead of PGA. The numerical fragility curves based on nonlinear time history analysis are compared with those obtained from simple method suggested in HAZUS program.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2001.05a
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pp.139-144
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2001
The objective of this study is to investigate the behavior of 1/12 scale upper-wall lower-frame reinforced concrete structure subjected to earthquake excitations. For this purpose, Taft N21E earthquake accelerogram was simulated by using 4m$\times$4m shaking table. When the input acceleration is compared to that of output, it was found that simulation of shaking table is satisfactory. From the test results with peak ground acceleration(PGA) 0.22g, which corresponds to 0.11g in prototype by the similitude law, it can be observed that the model responded in elastic behavior and that large interstory drift occurred at the lower part of the structure.
The seismic design of embankment dams requires more comprehensive studies to understand the behaviour of dams. Deformations primarily control this behaviour occur during or after earthquake loading. Dam failures and incidents show that the impacts of deformations should be reviewed for existing and new embankment dams. Overtopping erosion failure can occur if crest deformations exceed the freeboard at the time of the deformations. Therefore, crest settlement is one of the most critical deformations. This study developed empirical formulas using Gene Expression Programming (GEP) based on 88 cases. In the analyses, dam height (Hd), alluvium thickness (Ha), the magnitude-acceleration-factor (MAF) values developed based on earthquake magnitude (Mw) and peak ground acceleration (PGA) within this study have been chosen as variables. Results show that GEP models developed in the paper are remarkably robust and accessible tools to predict earthquake-induced crest settlement of embankment dams and perform superior to the existing formulation. Also, dam engineering professionals can use them practically because the variables of prediction equations are easily accessible after the earthquake.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.8
no.3
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pp.43-52
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2004
This paper describes a method of evaluating seismic system performance of highway transportation network in California. The basic element that plays a crucial role in this study is the fragility information of highway bridges in Caltrans' (California Department of Transportation) freeway network. The bridge fragility information is expressed as a function of the ground motion intensity, such as peak ground acceleration (PGA) or peak ground velocity (PGV). Network damage was evaluated under the 1994 Northridge earthquake and scenario earthquakes. A probabilistic model was developed to determine the effect of repair of bridge damage on the improvement of the network performance as days passed after the event. As an example, the system performance degradation measured in terms of an index, “Drivers Delay”, is calculated for the Los Angeles area transportation system, and losses due to Drivers Delay with and without retrofit were estimated.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.2
no.3
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pp.87-98
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1998
In this paper, the potential ground motion in terms of the peak ground accelerations(PGAs) due to long-distance Sumatra earthquakes is investigated for Singapore, following the probabilistic seismic hazard assessment a, pp.oach. The case investigated differs from a conventional one, in that few attenuation equations for long-distance major earthquakes are readily available. The attenuation relationships developed for other regions of the world are thus reviewed. It is found that the existing attenuation equations, when extrapolated to distant major earthquakes, tend to underestimate the PGAs. By comparing with the PGAs recorded over long distances at stations of the Japanese Meteorological Agency for major earthquakes in Japan, an attenuation equation is chosen for this study. With the chosen attenuation equation, the probability of PGAs exceeding selected levels for various exposure periods of time is then computed. The results show that at Singapore there is a 10% probability in 50 years for the PGA at rock sites to exceed 1.1% g. In view of the results and the associated uncertainties, a base shear coefficient of 1.5% is being recommended as the tentative seismic loading in Singapore. The tentative seismic loading reflects the design value of the notional horizontal load, equal to 1.5% of the characteristic building weigh as specified in the BS code, which usualy governs the design of most buildings in Singapors.
Park Donghee;Yun Kwanhee;Chang Chun-Joong;Choi Weon-Hack;Lee Dae-Soo
한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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2005.05a
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pp.87-92
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2005
The ground-motion (GM) attenuation relations available in Korea has required the validation process for large earthquakes since most of them were developed based on small earthquake database, The Fukuoka earthquake (M=7.0) that occurred near the Korean Peninsula provides invaluable data to indirectly evaluate the attenuation characteristics of the strong GM in Korea. The GM levels (PGA, SA) obtained from the KIK-net downhole stations near the epicenter (R<100km) are reasonably predicted by the GM attenuation relation developed by KEPRI in 2003 for the Kori NPP site, the result of which validates the use of KEPRI GM attenuation relation for predicting GM induced by future large earthquakes. Also, the comparison between the Osaki spectra and response spectra of KIK-net downhole data reveals that the amplitude levels of Osaki spectra are higher than the spectra from KIK-net stations which are believed to be installed at the seismic basement.
Park, Dong-Hee;Yun, Kwan-Hee;Chang, Chun-Joong;Choi, Weon-Hack;Lee, Dae-Soo
Journal of the Korean Geophysical Society
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v.8
no.3
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pp.109-113
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2005
The ground-motion (GM) attenuation relations available in Korea has required the validation process for large earthquakes since most of them were developed based on small earthquake database. The Fukuoka earthquake (M=7.0) that occurred near the Korean Peninsula provides invaluable data to indirectly evaluate the attenuation characteristics of the strong GM in Korea. The GM levels (PGA, SA) obtained from the KIK-net downhole stations near the epicenter (R<100km) are reasonably predicted by the GM attenuation relation developed by KEPRI in 2003 for the Kori NPP site, the result of which validates the use of KEPRI GM attenuation relation for predicting GM induced by future large earthquakes. Also, the comparison between the Osaki spectra and response spectra of KIK-net downhole data reveals that the amplitude levels of Osaki spectra are higher than the spectra from KIK-net stations which are believed to be installed at the seismic basement.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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