This paper focuses on the post-earthquake serviceability of steel arch bridges installed with three types of seismic dampers suffered mainshock-aftershock sequences. Two post-earthquake serviceability verification methods for the steel arch bridges are compared. The energy-absorbing properties of three types of seismic dampers, including the buckling restrained brace, the shear panel damper and the shape memory alloy damper, are investigated under major earthquakes. Repeated earthquakes are applied to the steel arch bridges to examine the influence of the aftershocks to the structures with and without dampers. The relative displacement is proposed for the horizontal transverse components in such complicated structures. Results indicate that the strain-based verification method is more conservative than the displacement-base verification method in evaluating the post-earthquake serviceability of structures and the seismic performance of the retrofitted structure is significantly improved.
Investigating remained damages from terrible earthquakes, it could be concluded that some events including explosion because of defect and failure in the building mechanical facilities or caused by gas leak, firing, aftershocks, etc., which are occurred during or a few time after the earthquake, will increase the effects of damages. In this paper, by introducing a complete risk analysis which included direct and indirect risks for earthquake (the main shock) and aftershock, the corresponding robustness index was created that called as "robustness index sequential critical events risk-based". One of the main properties of the intended robustness index is using progressive collapse percentage in its evaluation. Then, in a numerical example for a 4-storey moment resisting steel frame structure, a method is presented for obtaining all effective parameters in robustness index evaluation based on the intended risk and at last its results were reported.
In 2017, 100 aftershocks with a magnitude of 2.0~3.0 and 615 minor earthquakes in Pohang in Korea caused the collapse and destruction of aggregate, tile, glass, and other structural components of multi-family houses constructed as finishing materials for buildings, causing damage to vehicles and casualties. Based on this factor, seismic design standards were established for non-structural elements of buildings that were applied only to past structures. Therefore, this study reinterpreted various vibration response spectra transmitted to waterproof layers as well as the definition and concept of the waterproof layer demand response spectrum derived by developing various vibration response test evaluation devices through a new testing apparatus.
2007년 1월 20일 평창군 진부면 오대산 일대에서 발생한 오대산 지진$(M_L=4.8)$은 천발지진(진원깊이 약 10 km)으로서 감진구역이 남한 남서부 일부를 제외한 전역에 이르렀다. 본진에 의한 최대 진도는 VI으로 VI에 해당하는 지역은 평창군 진부면, 도암면, 강릉, 주문진, 평창을 포함하는 지역으로서 강한 지진동과 함께 건물 실내외부 벽의 균열발생, 지붕의 기와나 스레트의 낙하 및 이동, 실내외 벽 타일의 떨어짐, 선반위 물체의 떨어짐, 도로의 낙석 등이 발생하였다. P파 초동극성과 SH/P 진폭비 자료를 이용한 단층면해는 본진의 경우 북북동-남남서 주향의 주향이동 단층운동을 나타내며, 2회의 여진은 남북 내지 북북동-남남서 주향의 역단층 운동이 우세함을 보인다. 전진, 본진 및 여진의 분포, 피해 지역 분포, 단층면해 등을 종합적으로 고려할 때 진앙지 부근에 우세하게 발달하고 있는 북북동-남남서 주향의 월정사단층이 기진 단층의 역할을 했을 것으로 추정된다. 여진 분포로 짐작컨대 subsurface에서의 이 단층의 파쇄 길이는 약 2 km로 판단되며, 추후 이 단층에 대한 고지진학적 조사가 필요하다.
1996년 12월 13일 영월 북동부($37^{\circ}{\;}15.75'{\;}N,{\;}128^{\circ}{\;}42.13'{\;}E$)에서 발생한 지진(M=4.5, 기상청 발표)은 천발지진(진원깊이 약 8.8km)으로서 감진구역이 남한 전역에 이르렀다. 본 지진은 1978년 이후 휴식기에 들어간 남한 내륙지방에서 처음 발생한 중규모 지진으로서 전진활동 없이 여진(M=2.5 이상)은 본진 후 1개월동안 13회 발생하였다. 약 400 지점의 감진 정도를 파악하여 등진도도를 작성한 결과 남한 내륙 지방에서는 MM 진도 III-VI, 제주도 II, 울릉도 I을 나타내었다. 최대 진도 VII인 지역은 영월군 중동면, 신동읍, 정선군 남면의 일부 지역으로서 등진도선은 NE-SE 방향으로 신장되어 나타난다. 진도 VII인 지역에서는 강한 지진동과 함께 건물 실내외부 벽의 균열발생, 지붕의 기와나 스레트의 낙하 및 이동, 실내외 벽 타일의 떨어짐, 선바위 물체의 떨어짐, 도로의 낙석, 하천 자갈층의 무너짐 등이 발생하였다. 또한, 영월지진에 의한 감진구역 면적은 한반도에서 발생한 유사한 규모의 지진에 비하여 비교적 크게 나타났다.
2016년 일본 구마모토 현에서는 규모 6.5, 6.4의 전진과 7.3의 본진, 그리고 2,000회 이상의 여진이 연속적으로 발생하였다. 이 지진에 의하여 큰 지표변위가 발생하였으며, 지진에 의하여 발생한 단층의 구조에 관한 연구를 위하여 3차원 지표변위 관측치가 제시된 바 있다(Baek, 2017). 그 관측치는 ALOS PALSAR-2 두 쌍의 상향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160211_20160602, 20151119_20160616)과 한 쌍의 하향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160307_20160418)을 활용하였다. 특히 상향궤도 간섭쌍의 다중개구간섭영상에서 존재하는 이온층 효과에 의하여 여진에 의한 지표변위가 포함되지 않은 하향궤도 다중개구간섭영상만을 활용하였다. 이 때문에 남북방향의 변위를 추출하는 데에 약 2달의 시간적 불일치가 존재하였다. 본 연구에서는 이러한 불일치를 저감하고 보다 정확한 단층 거동을 파악하기 위하여 상향궤도 다중개구간섭영상에 대하여 방향필터 기반 이온층 오차 저감 기법을 적용하였다. 이온층 보정 결과 여진에 의한 지표변위로 판단되는 변위 신호가 추가적으로 관측되었다. GPS 상시관측소의 지표변위 관측결과와 비교하였을 때 이온층 보정이후 9.87, 8.13 cm의 관측정밀도를 나타냈다. 이는 두 간섭쌍에 대하여 각각 기존 결과보다 4.8배, 6.4배 향상된 결과이다. 이와 같은 관측 결과는 2016 구마모토 지진을 야기한 단층의 보다 정확한 거동을 제시하는 데에 활용될 것이다.
최근 전 세계적으로 지진의 발생이 증가하고 있으며, 우리나라는 2016년 9월 12일 경주지역에서 지진 관측 시작 이후 가장 큰 리히터 규모 5.8의 지진이 발생하였다. 또한 이 지진발생 이후 2017년 1월~2017년 12월까지 약 200회가 넘는 여진이 발생하고 있다. 2017년 발생한 지진 중 가장 큰 규모의 지진은 2017년 11월 15일 포항 인근에서 발생한 5.4 규모의 지진이었다. 본 연구에서는 국내 상시관측소 데이터를 이용하여 지진으로 인한 좌표변동을 분석하고자 하였다. 2017년 11월 15일 발생한 포항지역 지진으로 인한 좌표변화 분석을 위해 이동측위 방법으로 자료처리를 수행하였으며, 2017년 1월~2017년 12월까지 국내 상시관측소 9개소의 관측자료를 상대측위 방법으로 처리하여 지진으로 인한 좌표변화를 분석하였다. 연구결과, 이동측위를 통해 지진으로 인한 순간적인 좌표변화량을 추정할 수 있었으며, 상대측위 결과로부터 국내 상시관측소의 좌표변화가 없음을 제시할 수 있었다. 2017년 경주지진 이후 계속해서 여진이 발생하고 있어 이 지역에 대한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.
Ghodrati Amiri, Gholamreza;Andisheh, Kaveh;Razavian Amrei, Seyed Ali
Structural Engineering and Mechanics
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제32권4호
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pp.563-581
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2009
In this paper, the peak horizontal ground acceleration over the bedrock (PGA) is calculated by a probabilistic seismic hazard assessment (PSHA). For this reason, at first, all the occurred earthquakes in a radius of 200 km of Sanandaj city have been gathered. After elimination of the aftershocks and foreshocks, the main earthquakes were taken into consideration to calculate the seismic parameters (SP) by Kijko (2000) method. The seismotectonic model of the considered region and the seismic sources of the region have been modeled. In this research, Sanandaj and its vicinity has been meshed as an 8 (vertical lines) * 10 (horizontal lines) and the PGA is calculated for each point of the mesh using the logic tree method and the five attenuation relationships (AR) with different weighted coefficient. These calculations have been performed by the Poisson distribution of four hazard levels. Then by using it, four regional maps of the seismic hazard regions have been provided for Sanandaj and its vicinity. The results show that the maximum and minimum value of PGA for the return periods of 75, 225, 475, 2475 years are (0.114, 0.074) (0.157, 0.101), (0.189, 0.121) and (0.266, 0.170), respectively.
관측된 지진 자료의 지역적인 부지효과는 부지부근지하매질의 기하학적 형태와 물성치, 지형 등에 영향을 받고 강진운동의 중요한 특성치들을 평가할 때 큰 영향을 줄 수 있어 지진공학적인 연구에 반드시 고려되어야 할 요소이다. 본 연구에서는 Nakamura(1989)가 제시한 H/V Ratio 방법을 이용해 부지효과에 관한 연구를 수행하였다. 분석결과 부지효과는 시추공관측소에서는 아주 양호한 결과를 보여주었고 또한 상대적으로 고주파수대역에서 높은 값을 보여주었다.
For further development of passive control systems to dissipate larger seismic energy and prevent the structures from earthquake losses, this paper proposes an innovative two-level control system to improve behavior of chevron braced steel frames. Combining two Knee Braces, KB, and a Vertical Link Beam, VLB, in a chevron braced frame, this system can reliably sustain main shock and aftershocks in steel structures. The performance of this two-level system is examined through a finite element analysis and quasi-static cyclic loading test. The cyclic performances of VLB and KBs alone in chevron braced frames are compared with that of the presented two-level control system. The results show appropriate performance of the proposed system in terms of ductility and energy dissipation in two different excitation levels. The maximum load capacity of the presented system is about 30% and 17% higher than those of the chevron braced frames with KB and VLB alone, respectively. In addition, the maximum energy dissipation of the proposed system is about 78% and 150% higher than those of chevron braced frames with VLB and KB respectively under two separate levels of lateral forces caused by different probable seismic excitations. Finally, high performance under different earthquake levels with competitive cost and quick installation work for the control system can be found as main advantages of the presented system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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