This study is to investigate the effect of a retrofitted reinforced concrete frame with non-seismic details strengthened by embedded steel moment frames with an indirect joint, which mitigates the problems of the direct joint method. First, full-scale experiments were conducted to confirm the structural behavior of a 2-story reinforced concrete frame with non-seismic details and strengthened by a steel moment frame with an indirect joint. The reinforced concrete frame with non-seismic details showed a maximum strength of 185 kN at an overall drift ratio of 1.75%. The flexural-shear failure of columns was governed, and shear cracks were concentrated at the beam-column joints. The reinforced concrete frame strengthened by the embedded steel moment frames achieved a maximum strength of 701 kN at an overall drift ratio of 1.5% so that the maximum strength was about 3.8 times that of the specimen with non-seismic details. The failure pattern of the retrofitted specimen was the loss of bond strength between the concrete and the rebars of the columns caused by a prying action of the bottom indirect joint because of lateral force. Furthermore, methods are proposed for calculation of the specified strength of the reinforced concrete frame with non-seismic details and strengthened by the steel moment frame with the indirect joint.

본 연구에서는 1988년 이전에 설계된 RC라멘+코어월 구조형식의 비내진 건축물을 선정하여 내진성능평가를 통해 현재 건축물들의 내진성능수준을 파악하고, 목표 내진성능수준에 적합하도록 보강 방안을 제시하였고, 보강방법별 성능을 비교하 였다. 보강 전 중앙코어 건축물과 측면코어 건축물의 내진성능수준은 모두 붕괴방지수준이었지만 보강 후에는 두 건축물 모두 목표 내진성능수준인 거주가능수준으로 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 보강방법별 성능을 비교한 결과 중앙코어 건축물의 경우 벽체보강방법이 가장 성능이 우수한 것으로 나타났으며, 측면코어 건축물의 경우 가새보강방법이 가장 성능이 우수한 것으로 나타났다.

The purpose of the paper is to introduce a system that reduces the occurrence of weak-story in the event of earthquake. Weak-story concentrates deformation on the story and causes all member to collapse before the capacity of all member is reached. This paper introduces Strong-Back system (SB) to protect weak story. SB is a hybrid of zipper frame, tied eccentrically braced frame, and elastic truss system and it is divided into elastic and inelastic areas. Elastic areas prevent the generation of weak story by distributing energy, and inelastic areas dissipate energy through buckling or yielding. In this paper, the seismic performance is evaluated by comparing the four type braced frame with SB through push-over analysis. The four criteria are compared from the base shear, the ductility capacity, the column failure order, and the quantity of brace. As a result, SB proved to have sufficient performance to protect the weak-story.

본 연구는 탄소나노튜브/보강섬유/폴리머 복합 쉘에 대한 동적응답을 다루었다. 단일벽 탄소나노튜브, 유리섬유 및 에폭시 레진으로 구성된 3단계 복합구조이며, 유효 물성값은 멀티스케일 해석을 통하여 산정하였다. 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 적용하여 다양한 탄소나노튜브 함유비율, 적층각도, 곡률 및 중앙 개구부의 다양한 변화에 대한 동적응답 및 상호 작용을 분석하였다. 본 연구는 원통형 복합쉘의 동적 하중에 의한 처짐을 감소시킬 수 있는 변수들의 중요성을 보여주었다.

The strategy for the management of earthquakes is shifting from post recovery to prevention; therefore, seismic performance management requires quantitative predictions of damage and the establishment of strategies for initial responses to earthquakes. Currently, seismic performance evaluation for seismic management in Korea consists of two stages: preliminary evaluation and detailed evaluation. Also, the priority of seismic performance management is determined in accordance with the preliminary evaluation. As a deterministic method, preliminary evaluation quantifies the physical condition and socio-economic importance of a facility by various predetermined indices, and the priority is decided by the relative value of the indices; however, with the deterministic method it is difficult to consider any uncertainty related to the return-year, epicenter, and propagation of seismic energy. Also this method cannot support tasks such as quantitative socio-economic damage and the provision of data for initial responses to earthquakes. Moreover, indirect damage is often greater than direct damage; therefore, a method to quantify damage is needed to enhance accuracy. In this paper, a Seismic Risk Assessment is used to quantify the cost of damage of road facilities in Pohang city and to support decision making.

We performed seismic noise level analysis to access the proper functioning of 11 newly established seismic stations in the southeastern region of Korea. One-hour long segments of seismograms were selected from the continuous data of the 3 elements for 61 days from March 1, 2019. For each segment of data, the power spectral density (PSD) was estimated from the continuous back ground noise data of the 3 elements for periods ranging from 0.02~100 s. The median noise levels (NLs) of the stations were compared with the new noise model (NNM) of USGS and NLs of station TJN installed in a tunnel on a granite basement. We observed that the NLs of the newly installed seismometers were between the upper and lower limit of the NNM. In a comparison with the noise level of station TJN, the new seismometers had their own noteworthy features. The NLs from accelerometers (Epi-sensors) were ~ 40 dB higher than the NLs from velocimeters (STS-sensors) for periods > 10 s, which is because the small and light Epi-sensors are sensitive to environmental changes. Daily and weekly variations in spectral noise level were observed clearly in short periods < 1 s, and these are considered to be related to human activities. The seismometers in boreholes showed ~20 dB weaker NLs in the cultural noise band. The NLs of accelerometers at a depth of 30 m were also much lower by 30 dB for long periods > 10 sec. Overall the functioning of the new velocimeter and accelerometer stations was reliable for periods ranging from 0.02~100 s and 0.02~10 s, respectively.

In this study, the retractable-roof spatial structure was chosen as the analytical model and a tuned mass damper (TMD) was installed in the analytical model in order to control the seismic response. The analysis model is mainly consisted of runway trusses (RT) and transverse trusses (TT), and the displacement response was analyzed by installing TMD on those trusses. The mass of the single TMD which is installed in the analytical model was set to 1% of the total structure mass and the total TMD mass ratio was set to be 8% or 6%. In addition, the mass of a single TMD was varied depending on the number of installations. As a result of analyzing the optimal number of installations of TMD, the displacement response was reduced in all cases compared to the case without TMD. Above all, the case with 8 TMDs was the most effective in reducing he displacement response. However, in this case, as the load on the upper structure of the retractable-roof spatial structure increases, the total mass ratio of TMD was maintained and the number of TMDs was increased to reduce the mass ratio of one TMD.

우리나라는 지진으로부터 안전한 국가라는 인식이 형성되었으나 최근 경주와 포항 지진에 의해 발생된 구조물 피해로 구조물 안전성 확보를 위한 관심이 증가하고 있다. 국내 중저층 건축물에 다수 적용되고 있는 철골 모멘트 골조는 기본적인 내진성능을 보유하고 있지만 보-기둥 접합부의 소성변형으로 인한 취성파괴로 다양한 문제를 발생시킨다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 구조물에 상온에서 잔류변형으로부터 원형복원이 가능한 초탄성 형상기억합금의 활용에 관한 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소성변형이 집중되는 보 플랜지 부재에 초탄성 형상기억합금 보강판을 활용한 보–기둥 접합부에 대하여 실험을 통한 실질적인 내진성능을 평가하고자 한다.

기존 내진보강시스템의 문제점을 개선하기 위한 듀얼프레임형 내진보강시스템은 기존구조체, 외부보강체, 댐퍼로 구성된다. 듀얼시스템은 지진발생시 주기차이로 인하여 기존구조체와 외부보강체 사이에서 상대변형이 발생되고 이를 댐퍼가 대응하여 안정적으로 지진에너지를 흡수하여 내진성능을 확보한다. 본 논문에서는 듀얼시스템의 구조성능을 분석하기 위하여 정적반복가력실험을 수행한다. 실험결과, 듀얼시스템 실험체는 비보강 실험체와 유사한 손상상태를 나타내었다. 이와 같이 나타난 이유는 정적실험 시 기존구조체를 강제 이력 시켰기 때문이다. 하지만 하중-변형관계곡선에서 핀칭현상이 완화되는 것으로 나타났고, 안정적인 이력거동을 통하여 비보강 실험체에 비해 5.3배 더 많은 에너지를 흡수하였다. 또한 동일한 층간변형각 및 누적 변형에 대해서도 더 많은 에너지를 흡수할 수 있음에 따라 듀얼시스템을 적용할 경우 내진성능을 향상시킬 것으로 판단된다. 또한 듀얼시스템을 실무에 적용하기 위해서는 설계프로세스 등에 대한 연구가 필요하며, 본 논문을 추후 연구의 기초자료로 제시하고자 한다.

본 연구에서는 내진성능향상을 목표로 CNT-복합소재로 보강된 콘크리트 구조물의 휨 인장 거동을 다루었다. 다양한 CNT 함유량에 따른 복합소재의 재료적 물성은 수정된 Halpin-Tasi 모델을 적용하여 멀티스케일해석 이론으로부터 도출하였다. 휨인장 시험은 복합소재의 종류, CNT 함유비율, 도포제의 유무, 그리고 보강 방법에 따라서 수행하였다. 변수 실험 결과는 CNT-복합재로 보강된 콘크리트 구조의 향상된 휨인장 거동에 대하여 CNT 함유량과 적절한 도포제의 적용 (부착)의 중요성을 보여주었다.

최근 국내의 지진발생 빈도가 증가함에 따라, 지진피해 저감 시스템 중 가장 효율이 높은 제진방식의 문제점을 해결하며 댐퍼의 복원성과 에너지 소산 능력을 증가시켜 잔류변형 감소와 사용성 증대 효과를 발생시키는 새로운 제진설계 방식이 필요하다. 본 연구에서는 학교 등 기존에 시공된 비내진상세 철근콘크리트 구조물의 지진에 의한 뒤틀림 방지, 횡방향 변위제어 및 진동저감을 위하여 구조물의 양 옆에 원형강봉댐퍼를 설치하는 시스템을 제안하고, 2층 철근콘크리트골조 실험체를 반복횡 하중 가력 하여 내진성능을 평가하였다. 무보강 및 보강 실험체들의 실험결과를 비교한 결과 외부보강용 원형강봉댐퍼 시스템이 2층 철근콘크리트 골조의 강성과 에너지소산면적을 증가시켜 내진성능을 증가시킴을 확인하였다. 또한 원형강봉댐퍼가 지진 에너지를 소산하여 지진력을 흡수함을 확인하였다.

Recent changes in the construction method of piles to minimize noise, along with the development of high-strength reinforcement, have provided an economical high performance RC pile development to compensate for the disadvantages of existing PHC piles. In this study, a methodology for the development of cross - section details of high performance RC piles of various performances is presented by freely applying high strength steel and concrete. This study suggested a technique for calculating bending moments for a given axial force corresponding to the allowable crack widths and this can be used for serviceablity check. In calculating the design shear force, the existing design equation applicable to the rectangular or the I section was modified to be applicable to the hollow circular section. In particular, in the limit state design method, the shear force is calculated in proportion to the axial force, and the procedure for calculating PV diagram is established. Last, the section details are determined through PM diagrams that they have the similar flexural and axial-flexural performances of the PHC pile A, B and C types with a diameter of 500 mm. To facilitate the application of the selected standard sections to the practical tasks, the design PM diagram and design shear forces are proposed in accordance with the strength design method and limit state design method.

이 연구의 목적은 인공신경망 기법을 이용하여 사면의 내진 성능을 비교적 정확하면서도 효율적으로 예측하는 모델을 도 출하는데 있다. 사면의 내진 성능은 지진입력 및 사면모델의 무작위성 및 불확실성으로 인하여 정량화하기 쉽지 않다. 이러한 배경 아래 사면에 대한 확률론적 지진 취약도 분석이 몇몇 연구자에 의해 수행되었고, 이를 기반으로 다중 선형회귀분석 을 통하여 사면 내진성능에 대한 닫힌식이 제안된 바 있다. 그러나 전통적인 통계학적 선형회귀분석은 다양한 조건의 사면과 이에 따른 내진 성능 사이의 비선형적 관계를 정확하게 표현하지 못하는 한계를 보였다. 이에 따라 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하고자 인공신경망 기법을 사면 내진성능 예측 모델을 생성하는데 적용하였다. 도출된 모델의 유효성은 기존 의 다중 선형 및 다중 비선형 회귀분석을 통한 모델과 비교하여 검증하였다. 결과적으로 이전 연구의 전통적인 통계학적 회귀 분석을 통한 모델과 비교 결과, 기본적으로 인공신경망 기법을 통하여 도출된 모델이 사면의 내진성능을 예측하는데 있어 우수한 성능을 보여주었다. 이러한 정확도 높은 모델은 향후 확률에 기반한 사면의 지진취약도 지도를 개발하고, 주요 구 조물의 인근 사면으로 인한 리스크를 효과적으로 평가하는데 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

In the precedent study, the retractable-roof spatial structure was selected as the analytical model and a tuned mass damper (TMD) was installed to control the dynamic response for the earthquake loads. Also, it is analyzed that the installation location of TMD in the analytical model and the optimal number of installations. A single TMD mass installed in the analytical model was set up 1% of the mass of the whole structure, and the optimum installation location was derived according to the number of change. As a result, it was verified that most effective to install eight TMDs regardless of opening or closing. Thus, in this study, eight TMDs were installed in the retractable-roof spatial structure and the optimum mass ratio was inquired while reducing a single TMD. In addition, the optimum mass distribution ratio was identified by redistributing the TMD masses differently depending on the installation position, using the mass ratio of vibration control being the most effective for seismic load. From the analysis results, as it is possible to confirm the optimum mass distribution ratio according to the optimum mass ratio and installation location of the TMD in the the retractable-roof spatial structure, it can be used as a reference in the TMD design for large space structure.