• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.35-41
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• 2009

구조물과 지반상호간의 동적 특성 및 지진원 등을 보다 신뢰성 있게 평가하기 위해 지반의 증폭특성을 반드시 고려하여야 한다. 지반증폭 특성을 분석하는 방법은 여러 가지가 제시되어 있으나 본 연구에서는 Nakamura(1989)에 의해 제시된 방법을 적용하였다. 이 방법은 얕은 지반의 상시미동의 표면파의 특성을 이해하기 위해 제시되어 한계점이 존재하나 근래에 와서 전단파 에너지 등에 적용범위가 넓어지면서 간단한 지반의 동적인 증폭특성 연구에 많이 이용되고 있다. Nakamura(1989)가 제시한 방법을 이용하여 본진 및 11개 후진을 포함한 후쿠오카 지진으로부터 최근 한반도 남부에 설치된 지진관측계에 관측된 지진자료를 이용하여 각각 지진관측소 지반의 동적인 증폭특성을 분석하였다. 결과에 의하면 지진관측소마다 고유주파수, 고주파수 및 저주파수 대역에서 서로 다른 증폭특성을 보여주었다. 특히 각각 관측소 부지의 고유주파수는 각 관측소에서 관측한 지진자료의 질을 좌우하므로 정확한 분석이 필요하다. 또한 본 연구결과를 이용하여 국내 지반의 분류 연구에 많은 정보를 줄 수 있으며 또한 관측 지반진동으로부터 지반고유의 증폭특성을 제거하면 지진원 변수를 보다 신뢰성 있게 도출할 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.69-72
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• 2008

최근 기술적인 발전과 더불어 경제적이고 신속한 시공성 그리고 내진성능 향상을 위하여 별도의 말뚝캡을 설치하지 않고 말뚝과 기둥을 하나의 부재로 사용하는 이른바 말뚝기초-교각의 일체화구조(Pier-Shafts)가 국 내외에서 많이 적용되고 있다. Pier-Shafts의 경우, 기초부분이 기존의 기초형식과는 달리 고정화되어 있지 않기 때문에 가상고정점 또는 탄성지반상의 보 이론에 기초한 해석법 등 종전의 단순해석법이 적용되지 않으며, 구조물과 지반 사이의 상호작용을 고려하는 것이 매우 중요하다. 또한, 상 하부의 일체화에 따른 연속성 등 구조적인 특성으로 인해 큰 수평 변위가 발생될 수 있기 때문에 횡방향 거동에 관한 정밀한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 철근콘크리트 구성모델, 지반 구성모델 및 두께를 갖는 탄소성 경계면 모델을 적용한 유한요소해석 프로그램을 이용하여 다양한 지반층을 고려한 Pier-Shafts의 거동을 분석하였으며, 기존의 실험 및 해석결과와 비교.검토하여 해석기법의 타당성을 검증하였다. 또한, 지진하중을 받는 Pier-Shafts의 내진성능을 평가하기 위하여 지반을 고려한 전체 Pier-Shafts 시스템에 대한 내진해석을 실시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.355-362
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• 2016

대규모 지진에 대한 원전의 안전성을 확보하는 방안으로 기존 원전 구조물에 면진장치를 설치하는 방안이 도입되고 있다. 면진장치를 설치함으로써 상부구조와 지반의 거동을 격리시킬 수 있고, 구조물 자체의 고유주기가 길어지게 되는데, 이를 통해 지진하중에 대한 구조물의 응답을 감소시킬 수 있게 된다. 특히 원전구조물 설계 시 원전구조물 자체뿐만 아니라 원전 내부 기기에 대한 안전성 확보가 필수적이다. 이를 위해 특정 층에 위치한 기기의 설계를 위해 각 층의 최대 요구 응답을 나타내는 층응답스펙트럼이 일반적으로 사용된다. 본 논문에서는 원전 구조물의 지진해석을 통해 특정 층의 층응답스펙트럼을 평가하고, 면진 장치의 거동 특성중 하나인 2차 경화에 대한 영향 또한 평가하였다.

• 한국안전학회지
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• 제8권1호
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• pp.80-87
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• 1993

본 논문은 에너지 분산 장치의 일종인 점탄성 감쇠기를 설치한 건물의 거동에 관한 실험 및 해석적 연구를 다루고자 한다. 지진 모형 실험 장치를 이용하여 감쇠기를 설치한 건물의 구조응답을 구하고. 이를 감쇠기를 설치하지 않은 건물에 대하여 행해진 비탄성 해석 결과와 비교한다. 결론적으로 말하면. 점탄성 감쇠기는 강지진 하중에 의하여 건물에 발생한 과도한 진동을 감소시키는데 효과적이다 일반적으로 점탄성 감쇠기를 건물에 설치함으로써 감쇠비와 함께 강성도가 증가하여 지진 응답을 감소시키는데 기여하나, 대부분은 감쇠기의 역할에 의해 증가된 감쇠비의 영향인 것으로 밝혀졌다. 모드 변형에너지법을 이용하여 감쇠기에 의해 증가된 등가구조 감쇠를 성공적으로 예측할 수 있으며 따라서 점탄성 감쇠기를 설치한 건물의 지진 응답이 일반적인 모드 해석 기법을 이용한 수치모형해석에 의해 정확히 예측된다.

• 토지주택연구
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• 제4권2호
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• pp.185-192
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• 2013

이 논문에서는 저층 경량건물을 대상으로 고성능 내진을 구현하기 위하여 적용된 복합면진시스템의 적용효과가 비선형해석과 현장실험을 통하여 제시되었다. 이 연구에서 적용된 복합면진시스템은 슬라이딩베어링(sliding bearing)과 적층고무베어링(laminated rubber bearing)을 혼용하는 방법으로 전체 면진시스템의 고유주기를 신장시키는데 있어서 적층고무베어링이 지니는 한계를 극복하기 위한 것이다. 비선형해석결과, 복합면진시스템을 채용하여 설계된 면진건물은 아주 드물게 발생하는 강진에 대해서도 최대응답변위가 허용설계변위 이내이며, 최대응답전단력이 설계지진력 이하이므로 안전하게 유지될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 현장실험결과, 면진층의 강성은 설계 등가강성 값의 약 95.8%에 해당하는 값을 나타내 전체 면진시스템의 실제 특성이 설계값과 잘 일치하고 있음을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권2호
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• pp.187-205
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• 2010

The existing CFT columns present the deterioration in confining effect after the yield of steel tube, local buckling and the deterioration in load capacity. If lateral load such as earthquake load is applied to CFT columns, strong shearing force and moment are generated at the lower part of the columns and local buckling appears at the column. In this study, axial compression test and beam-column test were conducted for existing CFT square column specimens and those reinforced with carbon fiber sheets (CFS). The variables for axial compression test were width-thickness ratio and the number of CFS layers and those for beamcolumn test were concrete strength and the number of CFS layers. The results of the compression test showed that local buckling was delayed and maximum load capacity improved slightly as the number of layers increased. The specimens' ductility capacity improved due to the additional confinement by carbon fiber sheets which delayed local buckling. In the beam-column test, maximum load capacity improved slightly as the number of CFS layers increased. However, ductility capacity improved greatly as the increased number of CFS layers delayed the local buckling at the lower part of the columns. It was observed that the CFT structure reinforced with carbon fiber sheets controlled the local buckling at columns and thus improved seismic performance. Consequently, it was deduced that the confinement of CFT columns by carbon fiber sheets suggested in this study would be widely used for reinforcing CFT columns.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권6호
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• pp.639-654
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• 2018

Rocking motion have been used for achieving the 'resilient buildings' against earthquakes in recent studies. Low-rise buildings, unlike the tall ones, because of their small aspect ratio tend to slide rather than move in rocking mode. However, since rocking is more effective in seismic response reduction than sliding, it is desired to create rocking motion in low-rise buildings too. One way for this purpose is making the building's structure rock on its internal bay(s) by reducing the number of bays at the lower part of the building's skeleton, giving it a mushroom form. In this study 'mushroom skeleton' has been used for creating multi-story rocking regular steel buildings with square plan to rock on its one-by-one bay central lowest story. To show if this idea is effective, a set of mushroom buildings have been considered, and their seismic responses have been compared with those of their conventional counterparts, designed based on a conventional code. Also, a set of similar buildings with skeleton stronger than code requirement, to have immediate occupancy (IO) performance level, have been considered for comparison. Seismic responses, obtained by nonlinear time history analyses, using scaled three-dimensional accelerograms of selected earthquakes, show that by using appropriate 'mushroom skeleton' the seismic performance of buildings is upgraded to mostly IO level, while all of the conventional buildings experience collapse prevention (CP) level or beyond. The strong-skeleton buildings mostly present IO performance level as well, however, their base shear and absolute acceleration responses are much higher than the mushroom buildings.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권2호
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• pp.233-244
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• 2019

In this work, we have studied the effects of different soil thicknesses, haunch heights, reinforcement forms and construction technologies on the seismic performance of a composite precast fabricated utility tunnel by pseudo-static tests. Five concrete specimens were designed and fabricated for low-cycle reciprocating load tests. The hysteretic behavior of composite precast fabricated utility tunnel under simulated seismic waves and the strain law of steel bars were analyzed. Test results showed that composite precast fabricated utility tunnel met the requirements of current codes and had good anti-seismic performance. The use of a closed integral arrangement of steel bars inside utility tunnel structure as well as diagonal reinforcement bars at its haunches improved the integrity of the whole structure and increased the bearing capacity of the structure by about 1.5%. Increasing the thickness of covering soil within a certain range was beneficial to the earthquake resistance of the structure, and the energy consumption was increased by 10%. Increasing haunch height within a certain range increased the bearing capacity of the structure by up to about 19% and energy consumption by up to 30%. The specimen with the lowest haunch height showed strong structural deformation with ductility coefficient of 4.93. It was found that the interfaces of haunches, post-casting self-compacting concrete, and prefabricated parts were the weak points of utility tunnel structures. Combining the failure phenomena of test structures with their related codes, we proposed improvement measures for construction technology, which could provide a reference for the construction and design of practical projects.

• Computers and Concrete
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• 제26권6호
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• pp.483-495
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• 2020

Dams are vital infrastructures that are expected to maintain their stability during seismic excitations. Accordingly, cemented material dams are an emerging type, which are being increasingly used around the world owing to benefiting from advantages of both earth-fill and concrete gravity dams, which should be designed safely when subjected to strong ground motion. In the present paper, the seismic performance of a cemented sand and gravel (CSG) dam is assessed using incremental dynamic analysis (IDA) method by accounting for two failure modes of tension cracking and base joint sliding considering the dam-reservoir-foundation interactions. To take the seismic uncertainties into account, the dam is analyzed under a suite of ground motion records and then, the effect of friction angle for base sliding as well as deformability of the foundation are investigated on the response of dam. To carry out the analyses, the Cindere dam in Turkey is selected as a case study, and various limit states corresponding to seismic performance levels of the dam are determined aiming to estimate the seismic fragilities. Based on the results, sliding of the Cindere dam could be serious under the maximum credible earthquake (MCE). Besides, dam faces are mostly to be cracked under such level of intensity. Moreover, the results indicate that as friction angle increases, probability of sliding between dam and foundation is reduced whereas, increases tensile cracking. Lastly, it is observed that foundation stiffening increases the probability of dam sliding but, reduces the tensile damage in the dam body.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.149-158
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• 2022

교량은 사용년한이 증가함에 따라 노후화로 인해 역학적인 성질과 구조적인 성능이 저하되고, 이로 인해서 강진 시에 내진성능이 저하된다. 교각과 교량받침에 대한 노후화를 몇 가지 단계로 정량화하여 해석모델에 반영하였고, 노후화된 교각과 교량받침에 대하여 부재-수준의 지진취약도를 평가하였다. 교량 시스템의 파괴 메카니즘을 직렬시스템으로 가정하여, 부재-수준의 지진취약도 해석 결과로부터 시스템-수준의 지진취약도를 평가하는 방법을 제안하였다. 노후도에 취약한 부재인 교각과 교량받침에 대하여 5가지 정량적인 노후도(0, 5, 10, 25, 40%)를 가정하여 부재-수준의 지진취약도를 평가하였고, 이 결과로부터 시스템-수준의 지진취약도 평가를 수행하였다. 시스템-수준의 지진취약도는 교량받침 보다는 교각이 지배적인 영향을 줌을 알 수 있었다. 이는 보다 취약한 구조부재의 지진취약도가 전체 교량시스템의 지진취약도에 지배적인 영향을 주는 것을 의미한다.