The seismic vulnerability analysis of multi-span bridges can be based on the response of the piers, provided that deck, bearings and foundations remain elastic. The lateral response of an RC bridge pier can be affected by different mechanisms (i.e., flexure, shear, lap-splice or buckling of the longitudinal reinforcement bars, second order effects). In the literature, simplified formulations are available for mechanisms different from the flexure. On the other hand, the flexural response is usually calculated with a numerically-based Moment-Curvature diagram of the base section and equivalent plastic hinge length. The goal of this paper is to propose a simplified analytical solution to obtain the Moment-Curvature relationship for hollow circular RC sections. This based on calibrated polynomials, fitted against a database comprising 720 numerical Moment-Curvature analyses. The section capacity curve is defined through the position of 6 characteristic points and they are based on four input parameters: void ratio of the hollow section, axial force ratio, longitudinal reinforcement ratio, transversal reinforcement ratio. A case study RC bridge pier is assessed with the proposed solution and the results are compared to a refined numerical FEM analysis, showing good match.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.24
no.6
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pp.59-66
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2020
Two octagonal RC bridge columns of small scale model were tested under cyclic lateral load with constant axial load. One in two specimens was solid cross section, the other was hollow cross section. The volumetric ratio of transverse spiral hoop of all specimens is 0.00206. The columns showed flexure-shear failure. Failure behavior and seismic performance were investigated. The test results showed that the structural performance of the hollow specimen such as initial crack pattern, initial stiffness, and energy dissipation performance was comparable to that of the solid specimen, but the lateral strength, ultimate displacement, energy dissipation performance of hollow specimen noticeably decreased after drift ratio of 3%.
A feasibility study on the seismic design of nuclear reactor buildings with application of a seismic isolation system is introduced. After the Hyogo-ken Nanbu earthquake in Japan of 1995, seismic isolation technologies have been widely employed for commercial buildings. Having become a mature technology, seismic isolation systems can be applied to NPP facilities in areas of high seismicity. Two reactor buildings are discussed, representing the PWR and BWR buildings in Japan, and the application of seismic isolation systems is discussed. The isolation system employing rubber bearings with a lead plug positioned (LRB) is examined. Through a series of seismic response analyses using the so-named standard design earthquake motions covering the design basis earthquake motions obtained for NPP sites in Japan, the responses of the seismic isolated reactor buildings are evaluated. It is revealed that for the building structures examined herein: (1) the responses of both isolated buildings and isolating LRBs fulfill the specified design criteria; (2) the responses obtained for the isolating LRBs first reach the ultimate condition when intensity of motion is 2.0 to 2.5 times as large as that of the design-basis; and (3) the responses of isolated reactor building fall below the range of the prescribed criteria.
Kim, Won-Sik;Park, Keun-Pil;Kim, Hyun-Do;Cheong, Snons;Koo, Nam-Hyung;Lee, Ho-Young;Park, Eui-Seob
Geophysics and Geophysical Exploration
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v.13
no.4
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pp.336-348
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2010
The Single-channel seismic survey with the source of bubble pulser and drilling survey was carried out in 2008 and 2009 for the site survey of Daecheon-Wonsando area, which was a proposed area of Korea-China subsea tunnel. The goal of this study is to analyze the depth and characteristics of acoustic basement for the stability assessment and tunnel design in this proposed area through combining drilling data with this single-channel seismic data after detailed processing. For this purpose, among the data processing schemes which are usually applied to multi-channel seismic data, we applied the F-K filtering to eliminate the AC(alternating current) noise and the post-stack depth migration to produce depth section. As a result, we verified that the improved depth section could be obtained from single-channel seismic data, and the distribution and characteristics of basement could be analyzed in survey area through the combined analysis with drilling data. However, we could not interpret the detailed structures, fault and fracture zone, due to the quality of bubble pulser source and single-channel data. We expect that those detailed structures can be analyzed when higher resolution seismic data is provided. Therefore, we recommend some items for future seismic survey of subsea tunnel to obtain the high resolution seismic data.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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v.10
no.3
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pp.348-359
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2018
A series of indoor simulation tests on a large-sized shaking table was performed, which was used to simulate the earthquake ground motion for the pipe-soil interaction system to be tested. The purpose of this study is to examine the dynamic characteristic and seismic response of a length of PVC pipeline lay on a clay seabed under seismic load. The pipeline was fully instrumented to provide strain and acceleration responses in both transverse and in-line. Dynamical modal tests show that corresponding mode shapes vertically and horizontally are basically the same. But the absolute values of the natural frequencies vertically are all higher than those corresponding values in transverse. It turned out that the geometry configuration of riser affects its stiffness. Seismic response of pipeline depends significantly on the waveform, and Peak Ground Acceleration (PGA). As the seismic loading progressed, the strain response was severe around both TDZ and catenary zone. Additionally, strain responses in top and bottom positions were more severe than the result in left or right side of the pipeline in the same section.
The use of Hollow Structural Sections (HSS) provides an alternative for steel buildings in seismic zones, with the advantage over WF columns that the HSS columns have similar resistance along both axes and enhanced performance under flexure, compression and torsion with respect to other columns sections. The HSS columns have shown satisfactory performance under seismic loads, such as observed in buildings with steel moment frames in the Honshu earthquake (2011). The purpose of this research is to propose a new moment connection, EP-HSS ("End-plate to Hollow Structural Section"), using a wide flange beam and HSS column where the end plate falls outside the range of prequalification established in the ANSI/AISC 358-10 Specification, as an alternative to the traditional configuration of steel moment frames established in current codes. The connection was researched through analytical, numerical (FEM), and experimental studies. The results showed that the EP-HSS allowed the development of inelastic action on the beam only, avoiding stress concentrations in the column and developing significant energy dissipation. The experiments followed the qualification protocols established in the ANSI/AISC 341-10 Specification satisfying the required performance for highly ductile connections in seismic zones, thereby ensuring satisfactory performance under seismic actions without brittle failure mechanisms.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.26
no.7
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pp.1376-1383
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2002
Seismic qualification of the Air Cleaning Units for nuclear power plant Ulchin 5&6 has been performed with the guideline of ASME Section III and IEEE 344 code. By using the structural and geometrical similarity analysis, the three models to be analyzed are condensed into a single model and, at the same time, the excitation forces and other operating loads for each model are encompassed with respect to different loading conditions. As the fundamental frequencies of the structure are found to be less than 33Hz, which is the upper frequency limit of the seismic load, response spectrum analysis using ANSYS is performed in order to combine the modal stresses within the frequency limit. In order to confirm the structural and electric stability of the major components, modal analysis theory is adopted to derive the required response spectrum at the component locations. As the all combined stresses obtained from the above procedures are less than allowable stresses and no mechanical or electrical failures are found from the seismic testing, the authors confirm the safety of the nuclear equipments Air Cleaning Units studied in this paper.
A multichannel seismic survey was conducted in the southern Ayu Trough which is the only spreading boundary between the Philippine Sea and Caroline plates. The seismic system used in this study comprises of 2.46-l sleeve gun and a 12-channel streamer with a group interval of 6.25m. Migration technique was used to analyze seismic velocity, and poststack depth migration was applied to the stacked data. The sediment thickness obtained from the depth section tends to increase with distance from the spreading axis. Sedimentation rates are poorly constrainted in the study area. The apparent half-spreading rates estimated from the sediment thickness and sedimentation rate from DSDP hole on the caroline plate are 4.7mm/yr and 7.9mm/yr at $1^{\circ}24'N\;and\;0^{\circ}42'N$, respectively, which are fester than Previously suggested. On the basis of new oblique spreading geometry, the recalculated spreading rates are 5.4mm/yr and 9.1mm/yr at $1^{\circ}24'N\;and\;0^{\circ}42'N$, respectively. Seismic sections show that the topography is asymmetric across the Ayu Trough and the acoustic basement is rough. These features are consistent with the earlier suggestion that the Ayu Trough is a slow-spreading divergent boundary. A detailed examination of seismic profiles away from the axis shows that sediments can be divided into two layers which implies a possible change in the spreading rate anuor sedimentation condition during the formation of the trough.
Seismic qualification of the Air Cleaning Units for nuclear power plant Ulchin 5&6 has been performed with the guideline of ASME Section III and IEEE 344 code. By using the structural and geometrical similarity analysis, the three models to be analyzed is condensed into a single model and, at the same time, the excitation forces and other operating loads for each model are encompassed with respect to different loading conditions. As the fundamental frequencies of the structure are found to be less than 33Hz, which is the upper frequency limit of the seismic load, response spectrum analysis using ANSYS is performed in order to combine the modal stresses within the frequency limit. In order to confirm the structural and electric stability of the major components, modal analysis theory is adopted to derive the required response spectrum at the component locations. As the all combined stresses obtained from the above procedures are less than allowable stresses and no mechanical or electrical failures are found from the seismic testing, the authors confirm the safety of the nuclear equipments Air Cleaning Units studied in this paper.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.12
no.11
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pp.856-863
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2002
Seismic qualification of the main control board(MCB) for the nuclear power plant Ulchin 5 and 6 has been performed with the guideline of ASME Section III and IEEE 344 code. As the size and weight of the MCB are too large and heavy to excite using the excitation table, finite element analysis is used in order to investigate the dynamic behaviors and structural integrity of the MCB. As the fundamental frequencies of the equipment are found to be less than 33 Hz, which is the upper frequency limit for the dynamic analysis, response spectrum analysis using ANSYS is performed in order to combine the modal stresses within the frequency limit. In order to confirm the electrical stability of the major components of the MCB. modal analysis theory has been adopted to derive the required response spectra at the component locations. As the all combined stresses obtained from the above procedures are less than the allowable stresses and no mechanical or electrical failures are found from the seismic testing, the authors can confirm the safety of the nuclear equipment MCB under the given seismic loading conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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