• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권3호
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• pp.305-315
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• 2019

Extremely long-span transmission tower-line system is an indispensable portion of an electricity transmission system, and its failures or collapse can impact on the entire electricity grid, affect the modern life, and cause great economic losses. It is therefore imperative to investigate the failure and safety of the transmission tower subjected to ground motions. In the present study, a detailed finite element (FE) model of a representative extremely long-span transmission tower-line system is established. A segmental damage indicator (SDI) is proposed to quantitatively assess the damage level of each segment of the transmission tower under earthquakes. Additionally, parametric studies are conducted to investigate the influence of different ground motions and incident angles on the ultimate capacity and weakest segment of the transmission tower. Finally, the collapse fragility curve in terms of the maximum SDI value and PGA is plotted for the exampled transmission tower. The results show that the proposed SDI can quantitatively assess the damage level of the segments, and thus determine the ultimate capacity and weakest segment of the transmission tower. Moreover, the different ground motions and incident angles have a significant influence on the SDI values of the transmission tower, and the collapse fragility curve is utilized to evaluate the collapse resistant capacity of the transmission tower subjected to ground motions.

• Advances in concrete construction
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• 제7권3호
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• pp.183-189
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• 2019

In this study, it has been tried to prepare an analytical fragility curves for isolated straight continues highway bridges by considering different spectral intensity measures. A three-span concrete isolated bridge has been selected and the seismic performance of the bridge has been improved by Lead Rubber Bearing (LRB). Incremental Dynamic Analysis (IDA) is applied to the bridge in longitudinal direction. A suite of 14 earthquake ground motions from medium to sever motions are scaled and used for nonlinear time history analysis. Fragility function considers the relationship of earthquake intensity measures (IM) and probability of exceeding certain Damage State (DS). A full three dimensional finite element model of the isolated bridge has been developed and analyzed. A wide range of different intensity measures are selected and the optimal intensity measure which has the less dispersion is proposed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.285-298
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• 2008

This study evaluates the performance of a coil spring-viscous damper system for the vibration and seismic isolation of an Emergency Diesel Generator (EDG) by measuring its operational vibration and seismic responses. The vibration performance of a coil spring-viscous damper system was evaluated by the vibration measurements for an identical EDG set with different base systems - one with an anchor bolt system and the other with a coil spring-viscous damper system. The seismic performance of the coil spring-viscous damper system was evaluated by seismic tests with a scaled model of a base-isolated EDG on a shaking table. The effects of EDG base isolation on the fragility curve and core damage frequency in a nuclear power plant were also investigated through a case study.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.119-131
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• 2024

일반적으로 속도 펄스를 가진 지반운동이 속도 펄스가 없는 지반운동에 비하여 구조물에 보다 큰 손상을 줄 수 있다고 알려져 있다. 지진가속도기록으로부터 속도 펄스의 유무의 판정과 이를 정량화하는 연구가 현재 많이 진행되어 오고 있다. 기존 지진기록들을 단층으로 떨어진 거리를 기준으로 원거리 지진과 근거리 지진으로 구분하였다. 또한, 근거리 지진은 속도 펄스의 유무를 정량화하여 펄스를 가진 지진과 펄스를 가지지 않은 지진으로 구분하였다. 최종적으로 각 지진그룹별로 40개의 원거리지진, 40개의 속도 펄스를 가진 근거리 지진과 40개의 속도 펄스를 가지지 않은 근거리 지진을 선정하였으며, 총 120개 지진가속도 기록을 지진취약도 평가를 위한 지진해석에 사용하였다. 세 그룹의 지진을 이용하여 납-고무받침과 탄성받침을 가진 두 종류의 예제교량에 대한 지진응답을 평가하여 확률론적 지진요구도 모델을 작성하였다. 확률론적 지진요구도 모델을 이용하여 지진취약도 해석을 수행하여 속도 펄스의 유무에 따른 지진취약도 영향을 분석하였다. 지진파의 속도 펄스 유무에 따른 지진취약도 곡선의 비교 결과로부터, 속도 펄스를 가진 지진의 지진취약도가 속도 펄스가 없는 지진의 지진취약도가 약 3배~5배 정도 정도 크게 나타난다. 이는 속도 펄스를 가진 지진의 경우가 그렇지 않은 지진의 경우에 비하여 교량의 손상 피해가 크다는 것을 의미한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.35-47
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• 2003

다수의 지점 위에 놓인 교량의 경우, 지진으로 인한 지반운동은 교량길이에 따른 거리에 걸쳐 지점마다 현저하게 다를 수 있다. 본 연구는 이러한 공간적 특성을 고려하기 위하여 지점마다 다른 진폭과 위상 그리고 주파수 성분을 갖도록 지반운동 시간이력곡선을 생성하였고, Monte Carlo 해석기법을 사용하여 생성된 지반운동 하에서 교량의 비선형 동적거동을 고찰하였으며 두개의 실제 교량에 대한 취약도 해석을 수행하였다. 공간적 특성이 지진반응에 미치는 영향을 고려하여 교량교각의 연성도에 대한 취약도 곡선을 개발하였고, 동일지진 하에서의 취약도 곡선과 비교 검토하였다. 본 연구는 동일 지반운동을 사용하여 교량해석을 수행하는 경우 교각의 요구 연성계수가 상이 지반운동을 사용하는 경우보다 저평가 될 수 있다는 것을 입증하였다. 지진취약도 곡선은 지반운동의 강도를 표시하는 PGA, PGV, SA, SV와 SI의 함수로 나타내어졌다. 본 연구는 최초로 공간적 특성을 반영한 지반운동 하에서의 지진취약도 곡선을 개발하였으며, 다경간 교량의 내진설계시 시방서에 그 영향을 고려하기 위한 설계지침의 근거를 제공할 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.203-210
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• 2004

1994년 Northridge 지진 이후 내진보강한 콘크리트 교량의 손상도 곡선을 유도하였고, 이 곡선을 사용하여 교각과 신축이음장치에 설치한 강재 재킷과 구속부재의 내진보강 효과를 고찰하였다. 손상도 곡선을 2변수(중간값과 대수 표준편차) 대수정규분포함수의 형태로 가정하였고, 최대지반가속도의 함수로 나타냈다. 여기서 Maximum likelihood 방법을 사용하여 대수정규분포함수의 2변수를 구하였고, FEMA SAC 프로젝트의 60개 Los Angeles 지진 시간이력을 지진해석에 사용하였다. 교각의 강재 재킷은 교량의 전반적 손상등급에서 내진보강 효과를 나타냈고, 구속부재는 낙교 등 교량의 심한 손상등급에서 효과적이었다. 여기서, 교각은 Dutta & Handel이 제시한 5개 손상등급으로 손상을 정의하였고, 신축이음장치에서는 구속부재의 파괴 및 낙교를 교량의 심각한 손상으로 규정하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권3호
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• pp.295-306
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• 2018

Reinforced concrete containment (RCC) building has long been considered as the last barrier for keeping the radiation from leaking into the environment. It is important to quantify the performance of these structures and facilities considering extreme conditions. However, the preceding research on evaluating nuclear power plant (NPP) structures, particularly considering mainshock-aftershock seismic sequences, is deficient. Therefore, this manuscript serves to investigate the seismic fragility of a typical RCC building subjected to mainshock-aftershock seismic sequences. The implementation of the fragility assessment has been performed based on the incremental dynamic analysis (IDA) method. A lumped mass RCC model considering the tri-linear skeleton curve and the maximum point-oriented hysteretic rule is employed for IDA analyses. The results indicate that the seismic capacity of the RCC building would be overestimated without taking into account the mainshock-aftershock effects. It is also found that the seismic capacity of the RCC building decreases with the increase of the relative intensity of aftershock ground motions to mainshock ground motions. In addition, the effects of artificial mainshock-aftershock ground motions generated from the repeated and randomized approaches and the polarity of the aftershock with respect to the mainshock on the evaluation of the RCC are also researched, respectively.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권12호
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• pp.4179-4188
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• 2021

This study identifies efficient earthquake intensity measures (IMs) for seismic performances and fragility evaluations of the reactor containment building (RCB) in the advanced power reactor 1400 (APR1400) nuclear power plant (NPP). The computational model of RCB is constructed using the beam-truss model (BTM) for nonlinear analyses. A total of 90 ground motion records and 20 different IMs are employed for numerical analyses. A series of nonlinear time-history analyses are performed to monitor maximum floor displacements and accelerations of RCB. Then, probabilistic seismic demand models of RCB are developed for each IM. Statistical parameters including coefficient of determination (R²), dispersion (i.e. standard deviation), practicality, and proficiency are calculated to recognize strongly correlated IMs with the seismic performance of the NPP structure. The numerical results show that the optimal IMs are spectral acceleration, spectral velocity, spectral displacement at the fundamental period, acceleration spectrum intensity, effective peak acceleration, peak ground acceleration, A95, and sustained maximum acceleration. Moreover, weakly related IMs to the seismic performance of RCB are peak ground displacement, root-mean-square of displacement, specific energy density, root-mean-square of velocity, peak ground velocity, Housner intensity, velocity spectrum intensity, and sustained maximum velocity. Finally, a set of fragility curves of RCB are developed for optimal IMs.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.37-44
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• 2008

본 연구에서는 확률적 지진취약도 분석방법을 3경간 FCM 교량에 적용하여 지반특성에 따른 지진취약 교각의 위치와 교각 상 하부에서의 소성힌지 발생 상태를 수치예제 결과의 분석을 통해 평가하였다. 이를 위해, 취약도 곡선을 최대지반가속도(PGA)의 변수에 대한 대수정규분포 함수로 가정하고 대수정규분포 함수의 주요 계수인 중앙값과 대수표준편차는 최우도추정법(Maximum Likelihood Method)으로 구하였다. 또한 지점별 상이한 지반특성은 "도로교표준시방서"에 제시되어 있는 지반의 등가 스프링을 사용하여 해석모델에 반영하였으며, 지진취약도 분석에 필요한 구조물의 손상지수로 교각의 소성힌지에서의 회전연성도를 이용하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권6호
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• pp.611-625
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• 2014

This paper presents a simple methodology that integrates an improved storey shear modelling, Incremental Dynamic Analysis and Monte Carlo Simulation in order to carryout vulnerability analysis towards development of fragility curves for Unreinforced Brick Masonry buildings. The methodology is demonstrated by developing fragility curves of a single storey Unreinforced Brick Masonry building for which results of experiment under lateral load is available in the literature. In the study presented, both uncertainties in mechanical properties of masonry and uncertainties in the characteristics of earthquake ground motion are included. The research significance of the methodology proposed is that, it accommodates a new method of damage grade classification which is based on 'structural performance characteristics' instead of 'fixed limiting values'. The usefulness of such definition is discussed as against the existing practice.