On the basis that ground motions may arrive at a structure from any horizontal direction and that different directions of seismic incidence would result in different structural dynamic responses, this paper focuses on orienting the crucial seismic incidence of transmission tower-line systems based on the wavelet energy method. A typical transmission tower-line system is chosen as the case study, and two finite element (FE) models are established in ABAQUS, with and without consideration of the interaction between the transmission towers and the transmission lines. The mode combination frequency is defined by considering the influence of the higher-order modes of the structure. Subsequently, wavelet transformation is performed to obtain the total effective energy input and the effective energy input rate corresponding to the mode combination frequency to further judge the critical angle of seismic incidence by comparing these two performance indexes under different seismic incidence angles. To validate this approach, finite element history analysis (FEHA) is imposed on both FE models to generate comparative data, and good agreement is found. The results demonstrate that the wavelet energy method can forecast the critical angle of seismic incidence of a transmission tower-line system with adequate accuracy, avoiding time-consuming and cumbersome computer analysis. The proposed approach can be used in future seismic design of transmission tower-line systems.
This study investigates the impact of the earthquake incident angle on the structural demand and the influence of ground motion selection and scaling methods on seismic directionality effects. The structural demand produced by Non-Linear Time-History Analyses (NLTHA) varies with the seismic input incidence angle. The seismic directionality effects are evaluated by subjecting four three-dimensional reinforced concrete structures to different scaled and un-scaled records oriented along nine incidence angles, whose values range between 0 and 180 degrees, with an increment of 22.5 degrees. The results show that NLTHAs performed applying the ground motion records along the principal axes underestimate the structural demand prediction, especially when plan-irregular structures are analyzed. The ground motion records generate the highest demand when applied along the lowest strength structural direction and a high energy content of the records increases the structural demand corresponding to this direction. The seismic directionality impact on structural demand is particularly important for irregular buildings subjected to un-scaled accelerograms. However, the orientation effects are much lower if spectrum-compatible combinations of scaled records are used. In both cases, irregular structures should be analyzed first with pushover analyses in order to identify the weaker structural directions and then with NLTHAs for different incidence angles.
When conducting seismic assessment of an asymmetric building, it is essential to carry out three-dimensional analysis considering all the possible directions of seismic input. For this purpose, the author proposed a simplified procedure is to predict the largest peak seismic response of an asymmetric building subjected to horizontal bidirectional ground motion acting in an arbitrary angle of incidence in previous study. This simplified procedure has been applied to torsionally stiff (TS) asymmetric buildings with regular elevation. However, the suitability of this procedure to estimate the peak response of an asymmetric building with vertical irregularity, such as an asymmetric building with setback, has not been assessed. In this article, the pushover-based simplified procedure is applied to estimate the peak response of asymmetric buildings with bidirectional setback. Nonlinear dynamic (time-history) analysis of two six-storey asymmetric buildings with bidirectional setback and designed according to strong-column weak beam concept is carried out considering various directions of seismic input, and the results compared with those estimated by the proposed method. The largest peak displacement estimated by the simplified method agrees well with the envelope of the dynamic analysis response. The suitability assessment of the simplified procedure to analysed building models is made as well based on pushover analysis results.
Fontara, Ioanna-Kleoniki M.;Kostinakis, Konstantinos G.;Manoukas, Grigorios E.;Athanatopoulou, Asimina M.
Structural Engineering and Mechanics
/
v.53
no.5
/
pp.957-979
/
2015
The present paper investigates the influence of the orientation of the ground-motion reference axes, the seismic incident angle and the seismic intensity level on the inelastic response of asymmetric reinforced concrete buildings. A single storey asymmetric building is analyzed by nonlinear dynamic analyses under twenty bi-directional ground motions. The analyses are performed for many angles of incidence and four seismic intensity levels. Moreover three different pairs of the horizontal accelerograms corresponding to the input seismic motion are considered: a) the recorded accelerograms, b) the corresponding uncorrelated accelerograms, and c) the completely correlated accelerograms. The nonlinear response is evaluated by the overall structural damage index. The results of this study demonstrate that the inelastic seismic response depends on the orientation of the ground-motion reference axes, since the three individual pairs of accelerograms corresponding to the same ground motion (recorded, uncorrelated and completely correlated) can cause different structural damage level for the same incident angle. Furthermore, the use of the recorded accelerograms as seismic input does not always lead to the critical case of study. It is also shown that there is not a particular seismic incident angle or range of angles that leads to the maximum values of damage index regardless of the seismic intensity level or the ground-motion reference axes.
In this paper, it is aimed to evaluate the earthquake angle influence on the seismic performance of steel highway bridges. Upper-deck steel highway bridge, which has arch type load bearing system with a total length of 216 m, has been selected as an application and analyzed using finite element methods. The bridge is subjected to 1992 Erzincan earthquake ground motion components in nineteen directions whose values range between 0 to 90 degrees, with an increment of 5 degrees. The seismic weight is calculated using full dead load plus 30% of live load. The variation of maximum displacements in each directions and internal forces such as axial forces, shear forces and bending moments for bridge arch and deck are attained to determine the earthquake angle influence on the seismic performance. The results show that angle of seismic input motion considerably influences the response of the bridge. It is seen that maximum arch displacements are obtained at X, Y and Z direction for $0^{\circ}$, $65^{\circ}$ and $5^{\circ}$, respectively. The results are changed considerably with the different earthquake angle. The maximum differences are calculated as 57.06%, 114.4% and 55.71% for X, Y and Z directions, respectively. The maximum axial forces, shear forces and bending moments are obtained for bridge arch at $90^{\circ}$, $5^{\circ}$ and $0^{\circ}$, respectively. The maximum differences are calculated as 49.12%, 37.37% and 51.50%, respectively. The maximum shear forces and bending moments are obtained for bridge deck at $0^{\circ}$. The maximum differences are calculated as 49.67%, and 49.15%, respectively. It is seen from the study that the variation of earthquake angle effect the structural performance of highway bridges considerably. But, there is not any specific earthquake angle of incidence for each structures or members which increases the value of internal forces of all structural members together. Each member gets its maximum value of in a specific angle of incidence.
Aiming at the current research on the dynamic response analysis of the vehicle-bridge system under earthquake, which fails to comprehensively consider the impact of seismic wave incidence angles, terrain effects and soil-structure dynamic interaction on the bridge structure, this paper proposes a multi-point excitation input method that can consider the oblique incidence seismic P Waves based on the viscous-spring artificial boundary theory, and verifies the accuracy and feasibility of the input method. An overall numerical model of vehicle-bridge-soil foundation system in valley terrain during oblique incidence of seismic P-wave is established, and the effects of seismic wave incidence characteristics, terrain effects, soil-structure dynamic interactions, and vehicle speeds on the dynamic response of the bridge are analyzed. The research results indicate that with an increase in P wave incident angle, the vertical dynamic response of the bridge structure decreased while the horizontal dynamic response increased significantly. Traditional design methods which neglect multi-point excitation would lead to an unsafe structure. The dynamic response of the bridge structure significantly increases at the ridge while weakening at the valley. The dynamic response of bridge structures under earthquake action does not always increase with increasing train speed, but reaches a maximum value at a certain speed. Ignoring soil-structure dynamic interaction would reduce the vertical dynamic response of the bridge piers. The research results can provide a theoretical basis for the seismic design of vehicle-bridge systems in complex mountainous terrain under earthquake excitation.
The study considers earthquake shake table testing of bending-torsion coupled structures under multi-component stationary random earthquake excitations. An experimental procedure to arrive at the optimal excitation cross-power spectral density (psd) functions which maximize/minimize the steady state variance of a chosen response variable is proposed. These optimal functions are shown to be derivable in terms of a set of system frequency response functions which could be measured experimentally without necessitating an idealized mathematical model to be postulated for the structure under study. The relationship between these optimized cross-psd functions to the most favourable/least favourable angle of incidence of seismic waves on the structure is noted. The optimal functions are also shown to be system dependent, mathematically the sharpest, and correspond to neither fully correlated motions nor independent motions. The proposed experimental procedure is demonstrated through shake table studies on two laboratory scale building frame models.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.