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Development of improved modal pushover analysis and its application for seismic assessment of bridge structures = 개선된 모드별 비탄성 정적해석법의 개발과 교량구조물에 대한 적용
서명 / 저자 Development of improved modal pushover analysis and its application for seismic assessment of bridge structures = 개선된 모드별 비탄성 정적해석법의 개발과 교량구조물에 대한 적용 / Dong-Kyu Shin.
저자명 Shin, Dong-Kyu ; 신동규
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2010].
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초록정보

This thesis presents nonlinear static procedures for seismic assessment of cable-stayed bridges, especially by improved modal pushover analysis. To enhance the procedure’s accuracy, the key feature of the improved modal pushover analysis, which is the approximate elastic deformed shape, is improved to reduce the maximum error rates. Applying improved modal pushover analysis with other conventional nonlinear static procedures on multi-span continuous bridges, these procedures’ applicability and trouble spots have been studied. Moreover, the applicability of the improved modal pushover analysis has been verified by applying it to numerous multi-span continuous bridges with several earthquake motions. In addition, the relationship between overall result error rates and approximate elastic deformed shape error has been researched, and it is verified that to secure the procedures’ accuracy, the assumption of the procedure, maintaining a deformed shape after system yielding, should be valid. The assumption is valid when the structure’s shape is relatively regular and the stiffness ratio of pier and deck does not have a certain value. NSPs were also applied on cable-stayed bridges with a number of earthquake motions. The single-mode pushover analysis methods could not produce reasonable results at relatively stiffer sections of the system, such as the tower of a cable-stayed bridge. Multi-mode pushover analysis methods show reliable results with every part of cable-stayed bridges. However, when the introduced reliability indexes, approximate elastic deformed shape error index and earthquake property index have large values, these methods tend to underestimate structures’ deformation.

이 논문에서는 비탄성 정적 해석법을 이용하여 다경간 연속 교량구조물과 사장교의 지진응답을 평가하는 방법의 응용성을 연구하였다. 이를 위해, 우선 개선된 모드별 비탄성 정적해석법의 핵심 가정사항인 근사탄성변형형상을 구성하는 함수를 수정하여 결과 오차율의 편차를 줄였다.또한, 비탄성 정적해석법의 신뢰성을 판단할 수 있는 두가지 인덱스를 제안하여, 비탄성 정적해석법을 수행함에 있어서의 그 결과의 신뢰성을 미리 알 수 있도록 하였다. 서로 형상이 다른 42개의 다경간 연속 교량 구조물을 기존의 비탄성 정적해석법과 개선된 모드별 비탄성 정적해석법을 통해 해석을 수행하여, 개선된 모드별 비탄성 정적해석법의 사용성과 정확성을 확인하였고, 세개의 다른 지진데이터을 84개의 다른 다경간 연속 교량 구조물에 적용하여, 개선된 모드별 비탄성 정적해석법의 응용성을 알아보았다. 이를 통해, 개선된 모드별 비탄성 정적해석법의 정확성이 해석 대상 구조물의 형상과 근사탄성변형형상의 오차율에 크게 관계가 있음을 밝혀냈다. 이를 통해, 개선된 모드별 비탄성 정적해석법을 사용함에 있어서 정확성을 확보하기 위해서는, 대상 구조물의 대칭성과 근사탄성변형성의 작은 오차율이 담보되어야 한다. 개선된 모드별 비탄성 정적해석법을 포함한 비탄성 정적해석법을 통해서 사장교의 지진응답을 평가하였다. 이 해석을 통해서, 단일한 모드별 정적해석을 수행하는 등가단자유도법과 개선된 등가단자유도법의 경우, 상대적으로 강성이 높은 사장교의 타워부분의 지진응답을 매우 낮게 판단하는것으로 나타나, 사용성이 제한됨을 확인하였다. 모드별 비탄성 정적해석법과 개선된 모드별 비탄성 정적해석법을 통하여 사장교의 지진응답을 예측하는 경우에는, 사장교의 전부분에 걸쳐 신뢰할만한 결결과값 예측하는 것을 알아볼 수 있었다. 또한 신뢰성을 판단할 수 있는 두가지 인덱스과 결과 오차가 회귀분석결과 큰 상관관계가 있음을 밝혀내어, 이후 개선된 모드별 비탄성 정적해석법을 사용하여 사장교의 지진응답평가를 할 경우 그 신뢰성을 높일수 있을것으로 판단된다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DCE 10015
형태사항 132 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 신동규
지도교수의 영문표기 : Hyo-Gyoung Kwak
지도교수의 한글표기 : 곽효경
수록잡지명 : "An improved pushover analysis procedure for multi-mode seismic performance evaluation of bridges: (1) Introduction to numerical model". Structural Engineering and Mechanics, v.33 no.2, 215-238(2009)
수록잡지명 : "An improved pushover analysis procedure for multi-mode seismic performance evaluation of bridges: (2) Correlation study for verification". Structural Engineering and Mechanics, v.33 no.2, 239-255(2009)
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 건설및환경공학과,
서지주기 References: p. 129-132
주제 PBSD
cable-stayed bridge
bridge
IMPA
MPA
성능기반내진설계
사장교
교량
개선된모드별비탄성정적해석법
모드별비탄성정적해석법
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