• 제목/요약/키워드: unseating failure

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지진발생시 교량형식에 따른 낙교위험도 분석 (Analysis of Unseating Failure of Various Types of Bridge Spans under Seismic Excitations)

  • 김상효
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.123-130
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    • 1998
  • The probability of unseating failure of the bridge spans under earthquakes is investigated. Seismic excitations are simulated as nonstationary processes by combining a stationary process and an intensity function. For computational convenience, a simplified single-degree-of-freedom model is adopted, which retains the dynamic characteristics of the original brige motion in concern. The time history analysis for the developed single degree-of-freedom model are carried out to evaluate the response processes, and the probabilistic characteristics of response displacements are evaluated. The reliability analysis of the bridge against the unseating failure is performed with the statistical information of the maximum displacements of responses.

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낙교 방지를 위한 받침보호장치의 앵커부 내진성능 (Seismic Performance of the Anchor System of Bearing-protection Devices Preventing the Unseating Failure of Bridges)

  • 정혁창;김민수;박광순;주형석;김익현
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.45-53
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    • 2010
  • 지진 시 낙교는 교량의 기능을 상실하는 가장 심각한 피해의 하나로서 반드시 피해야 한다. 교량 받침의 파괴로 인한 낙교를 방지하기 위한 방법의 하나로서 국내에서는 받침보호장치가 많이 사용되고 있다. 교량 받침부의 옆의 빈 공간에 설치되어 상부구조로부터 전달되는 지진하중을 부담하여 받침의 파괴를 방지한다. 이러한 받침보호장치가 충분한 내진성능을 발휘하기 위해서는 받침보호장치 본체뿐만 아니라 이를 교량에 고정시키는 앵커부의 강도도 함께 확보되어야 한다. 국내에서는 이들 앵커부의 설계 방법이 확립되지 않아서 받침보호장치의 공급업체가 제공하는 설계도에 따라 시공되어 왔다. 이에 본 연구에서는 베드블록의 높이가 다른 받침보호장치를 대상으로 하여 앵커부의 성능을 실험을 통하여 확인하였고 내진성능을 확보하기 적절한 설계법을 제시하였다.

교량시스템의 지진응답특성에 미치는 받침손상의 영향 (Effects of Bearing Damage on Bridge Seismic Responses)

  • 김상효;마호성;이상우;조병철
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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    • pp.287-294
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    • 2001
  • Dynamic responses of multi-span simply supported bridges are investigated to examine the effect of damaged bearings under seismic excitations. The damaged bearings are modeled as sliding elements with friction between the super-structure and the pier top. Various values of the friction coefficients for damaged bearings are examined with increasing magnitudes of peak ground accelerations. It is found that the g1oba1 seismic behaviors are significantly influenced by the occurrence of bearing damage. It should be noticed that the most possible location of unseating failure of superstructures differs with that in the model without consideration of the bearing damage. It can be concluded that the bearing damage may play the major role in the unseating failure of a bridge system, so that the damage of bearings should be included to achieve more rational seismic safety evaluation.

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교각 비선형 거동을 고려한 낙교위험분석 (Unseating Failure of Bridge Spans with Nonlnear Pier Motion under Seismic Excitations)

  • 김상효
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.128-135
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    • 1998
  • In this study, the unseating failure of the bridge spans under seismic excitations is examined by investigation the nonlinear response behaviors of the bridge system with reinforced concrete piers. To reduce the computational effort and to consider the effect of the foundation motions, a simplified 3 degree-of-freedom model is proposed, which retains the dynamic characteristics of the original bridge motions in concern. To imply the nonlinear behaviors of the RC piers to the system. a hysteresis model is utilized from the calculated force-deformation curve for the piers. The statistical characteristics of the maximum response displacements are obtained from the simulation results of 1000 time history analysis.

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다경간 단순형 교량구조물의 지진거동에 미치는 받침손상의 영향 (Effects of Bearing Damage upon Seismic Behaviors of Multi-Span Simply Supported Bridges)

  • 김상효;마호성;조병철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권5호
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    • pp.19-27
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    • 2002
  • 본 연구에서는 지진하중을 받는 교량구조물의 동적거동을 보다 실제적으로 예측하기 위하여 받침의 손상여부는 물론 다양한 영향요소를 고려할 수 있는 이상화된 다자유도 교량해석모형을 개발하였으며, 이를 바탕으로 받침의 손상이 교량구조물의 지진응답에 미치는 영향을 분석하였다. 받침의 손상은 마찰요소를 이용한 단순화된 모형으로 고려하였으며, 발생가능한 받침의 손상조건에 따른 영향을 분석하기 위하여 다양한 마찰계수의 적용에 따른 교량구조물의 응답분포특성을 구하였다. 모의분석 결과로부터 받침손상의 고려여부 및 적용된 마찰계수에 따라 최대응답의 크기 및 발생위치가 서로 다르게 평가되었으며, 특히 교량구조물에서 낙교의 발생가능성이 큰 위치에서의 최대상대거리는 받침의 손상여부에 따라 상당한 영을 받는 것으로 나타났다. 그러나 최대응답의 증가량은 크지 않은 것으로 분석되었다. 그러므로 다경간 단순형 교량구조물에 있어서 받침의 손상에 따른 낙교의 발생가능성을 감소시키기 위한 부가적인 받침보강은 필요시 선택적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

Dynamic behaviors of the bridge considering pounding and friction effects under seismic excitations

  • Kim, Sang-Hyo;Lee, Sang-Woo;Mha, Ho-Seong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제10권6호
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    • pp.621-633
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    • 2000
  • Dynamic responses of a bridge system with several simple spans under longitudinal seismic excitations are examined. The bridge system is modeled as the multiple oscillators and each oscillator consists of four degrees-of-freedom system to implement the poundings between the adjacent oscillators and the friction at movable supports. Pounding effects are considered by introducing the impact elements and a bi-linear model is adopted for the friction force. From the parametric studies, the pounding is found to induce complicated seismic responses and to restrain significantly the relative displacements between the adjacent units. The smaller gap size also restricts more strictly the relative displacement. It is found that the relative displacements between the abutment and adjacent pier unit became much larger than the responses between the inner pier units. Consequently, the unseating failure could take a place between the abutment and nearby pier units. It is also found that the relative displacements of an abutment unit to the adjacent pier unit are governed by the pounding at the opposite side abutment.

충돌효과를 고려한 Restrainer로 보강된 교량의 지진하중에 대한 거동특성분석 (Dynamic Characterisics of the Bridge Retrofitted by Restrainer under Seismic Excitations Considering Pounding Effects)

  • 김상효;마호성;이상우
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.75-86
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    • 1999
  • 지진하중에 의한 상부구조의 낙교는 최근 발생된 지진등에서 알수 있듯이 교각파되와 더불어 교량의 전체적인 붕괴를 유발하는 주요한 원인 것으로 나타났으며 또한 충돌현상은 이러한 낙교를 발생시키는 주된요인인 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 연구에서는 이러한 충돌현상을 비롯한 교량의 교축방향거동에 영향을 미치는 인자 즉 교각의 비선형성 기초의회전 및 병진운동 교대의 작용 등을 고려하고 최근 낙교방지대책으로 널리 적용되고 있는 restrainer로 보강된 교량시스템의 거동을 해석할 수 있는 모형을 개발하였다 개발된 해석모형을 바탕으로 다양한 지진하중에 의한 교량시스템의 교축방향 거동특성과 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접 진동계간의 응답특성을 분석하였다 restrainer의 보강효과를 분석하였으며 restrainer의 여유길이와 강성변화에 따른 인접진동계간의 응답특성을 분석하였다. restrainer로 보강된 교량시스템의 충돌에 따른 응답특성을 살펴본 결과 응답의 크기뿐만아니라 응답의 이력자체가 상이한 거동특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또한 restrainer의 보강에 따른 변위억제효과는 중진의 경우 restrainer의 여유길이 짧을수록 restrainer의 강성이 클수록 뛰어난 것으로 나타났으나 강진에서는 restrainer의 파단에 대한 대책을 함께 고려하여야 할 것으로 분석되었다.

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받침부 손상을 고려한 교량시스템의 지진거동분석 (Seismic Behavior Analyses of a Bridge Considering Damage of Bearings)

  • 김상효;마호성;이상우;조병철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.454-461
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    • 2001
  • Dynamic responses of a multi-span simply supported bridge are examined under seismic excitations considering damage of bearings. An idealized mechanical model which can consider components such as pounding, friction at the supports, abutment-soil interaction, rotational and translational motions of foundations, and the nonlinear pier motions, is developed to analyze the effects due to damage of bearings. It is assumed that the bearing's response after failure can be expressed with a sliding model with a friction coefficient between the superstructure and the pier top. It is found that the global seismic behaviors are significantly influenced by the damage of bearings and the damage of bearings may lead to unseating failure at unpredicted supports. Therefore, It can be concluded that detailed seismic response analyses of bridge systems considering damage of bearings is required for the purpose of the seismic safety evaluation.

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모의 지진하중에 의한 교량의 사가에 따른 축방향변위에 대한 확률론적 해석 (Probabilistic Analysis for Longitudinal Displacement due to Skew Angle of Bridges under Scenario Earthquakes)

  • 전환석;이대형;정영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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    • pp.553-558
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    • 1998
  • Since the mid of the 20th century in the world, it has been observed that the number of minor or moderate earthquake motions tend to be increased year by year. Owing to the topographical condition, moreover, large numbers of skew bridges have been constructed for the requirements of more than DB18 ton bridge in Korea. It has been also observed from foreign countries that lots of superstructures collapse in bridge were occurred in previous earthquakes, inclusive of 1995 Kobe earthquake. This is caused by a relative displacement between the upper and lower structure of bridge by the earthquake and the rotation with respect to the vertical axis of skew bridges, which were subjected to and earthquake motion. In this study, the probabilistic analysis of unseating failure of skew bridges under scenario earthquake has been carried out by evaluating the longitudinal displacement of skew bridges.

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Restrainer로 보강된 교량의 지진하중에 대한 거동특성분석 (Dynamic Behavior of the Bridge Retrofitted by Restrainer under Seismic Excitations)

  • 김상효;마호성;이상우;원정훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.177-186
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    • 1999
  • Dynamic Characteristics of the bridge motions under seismic excitations are analyzed by adopting multi degree - of - freedom system to estimate the effect of restrainers. The applied restrainer is assumed to be a dead - band - system, which has the force clearance and the linear elastic force. The inelastic behaviors of pier and foundation motions are also considered in the study. It is found that the major effect of restrainer is to remarkably decrease the relative displacement between adjacent girders. It is found that restrainers placed on the parts of the bridge system rather than the whole system may increase the unseating failure.

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