The seismic isolation system makes structures isolated from ground motions to protect the structures from seismic events. Base isolation techniques have been implemented to full-scale buildings and bridges because of their simplicity, economic effectiveness, inherent stability and reliability. However, the seismic performance evaluation of the isolated structure should be re-evaluated considering the effect of the seismic isolation system. It is well known that the most uncertain aspects are the earthquake and the structure itself. Therefore, the probabilistic seismic performance of isolated structures should be evaluated. This thesis proposes an alternative approach for seismic fragility assessment of isolated structures by using the stochastic response database (SRD). The concept of the SRD is defined to obtain the seismic response distributions of the isolated structure instantaneously which can reduce the computational efforts tremendously. The methodology of the seismic fragility assessment for isolated structures using the SRD is proposed, which is a highly effective technique. Also, the proposed methodology is applied to the isolated nuclear power plant. The seismic fragility assessment of the isolated nuclear power plant is successfully evaluated by taking into account of the uncertainty of the isolation system. Finally, the Seismic Probabilistic Risk Assessment (SPRA) of the isolated nuclear power plant is evaluated by combining the fragility curve and the hazard curve. Computational efforts are significantly reduced via the use of the SRD.
면진(or 지진격리) 시스템은 구조물과 지반을 격리시킴으로써 구조물의 고유주기를 길게 하여 구조물의 진동을 저감하여 내진성능을 향상시키는 시스템이다. 면진시스템은 건물 및 교량등에 적용되었으며 그 효과가 입증되어 왔다. 구조물에 작용하는 지진력을 감소시키기 위하여 적용하는 면진시스템은 지진력을 감소시키는데 크게 기여하지만, 구조물에 새로운 시스템이 추가되는 것이므로 구조물의 지진 안전성 평가가 면진시스템에 맞게 재평가되어야 한다. 또한 면진구조물의 지진응답은 지진 및 구조물의 불확실성에 의하여 그 응답이 변화하게 되어 내진성능 평가시 불확실성을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 Stochastic Response Database를 활용하여 면진구조물의 지진취약도를 효과적으로 계산하는 방법을 제안한다. Stochastic Response Database는 면진구조물의 지진응답 분포를 계산하는 장치이며, 이 장치는 Monte Carlo Simulation의 결과와 비교하여 검증하였다. 또한 Stochastic Response Database의 적용성을 향상시키기 위하여 면진구조물의 등가모델 변환 방법을 개발하였다. 마지막으로, Stochastic Response Database를 활용하여 면진시스템이 적용된 원자력 발전소의 지진위험도를 불확실성을 고려하여 성공적으로 내진 성능을 평가하였다.
