지진 진동수에 따른 교량의 내진성능기반 취약도 해석 방법 (Fragility Analysis Method based on Seismic Performance of Bridge Structure in terms of Earthquake Frequencies)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘크리트학회
· 수록지 정보 : 콘크리트학회 논문집 / 21권 / 2호 / 187 ~ 197페이지
· 저자명 : 이대형, 정영수, 양동욱

초록

본 논문은 진동수에 따른 취약도 곡선과 손상확률을 제시하였다. 취약도곡선과 손상확률은 주어진 지진동에 의해 임의의 구조물이 견딜 수 있는 손상의 정도를 나타낸다. 지진에 의한 피해는 지진이 가지는 불확실성으로 인하여 확률적으로 예측하여야 한다. 기존 연구와 달리 본 연구에서는 비선형 동적 해석과 실험 결과를 이용하였다. 본 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 교량에 대한 수치적 시뮬레이션을 통하여 주어진 최대지반가속도에 따른 5단계의 손상단계별 손상확률을 구하였다. 취약도 곡선을 산출하기위해 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위해 지반조건에 따라 각각 100개의 인공지진파를 생성하고 비선형 시간이력해석을 수행하였다. 손상단계는 기존의 실험 결과에 기초한 성능기반에 따라 정의하였으며 RC 교각의 지진거동을 변위연성도로 나타내었다. 손상단계 및 지반가속도를 이용하여 PSC교량의 지반조건에 따른 손상곡선을 도출하여 비교분석하였다. 연구 결과에 따르면 지반조건 및 구속철근량에 따른 손상확률의 차이를 확인할 수 있다.

영어초록

This paper presents a systematic approach for estimating fragility curves and damage probability matrices for different
frequencies. Fragility curves and damage probability indicate the probabilities that a structure will sustain different degrees
of damage at different ground motion levels. The seismic damages are to achieved by probabilistic evaluation because of uncertainty
of earthquakes. In contrast to previous approaches, this paper presents a method that is based on nonlinear dynamic analysis
of the structure using empirical data. This paper presents the probability of damage as a function of peak ground acceleration and
estimates the probability of five damage levels for prestressed concrete (PSC) bridge pier subjected to given ground acceleration.
At each level, 100 artificial earthquake motions were generated in terms of soil conditions, and nonlinear time domain analyses
was performed for the damage states of PSC bridge pier structures. These damage states are described by displacement ductility
resulting from seismic performance based on existing research results. Using the damage states and ground motion parameters, five
fragility curves for PSC bridge pier with five types of dominant frequencies were constructed assuming a log-normal distribution.
The effect of dominant frequences was found to be significant on fragility curves.

참고자료

· 없음