노후도를 고려한 교량의 시스템-수준 지진취약도 평가
System-Level Seismic Fragility Evaluation of Bridge Considering Aging Effects
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초록
교량은 사용년한이 증가함에 따라 노후화로 인해 역학적인 성질과 구조적인 성능이 저하되고 이로 인해서 강진 시에 내진성능이저하된다. 교각과 교량받침에 대한 노후화를 몇 가지 단계로 정량화하여 해석모델에 반영하였고, 노후화된 교각과 교량받침에 대하여 부재-수준의 지진취약도를 평가하였다. 교량 시스템의 파괴 메카니즘을 직렬시스템으로 가정하여, 부재-수준의 지진취약도 해석결과로부터 시스템-수준의 지진취약도를 평가하는 방법을 제안하였다. 노후도에 취약한 부재인 교각과 교량받침에 대하여, 5가지 정량적인 노후도(0, 5, 10, 25, 40%)를 가정하여 부재-수준의 지진취약도를 평가하였고, 이 결과로부터 시스템-수준의 지진취약도 평가를 수행하였다. 시스템-수준의 지진취약도는 교량받침 보다는 교각이 지배적인 영향을 줌을 알 수 있었다. 이는 보다 취약한 구조부재의 지진취약도가 전체 교량시스템의 지진취약도에 지배적인 영향을 주는 것을 의미한다.
Abstract
As a bridge ages, its mechanical properties and structural performance deteriorate, degrading its seismic performance during a strongearthquake. In this study, the aging of piers and bridge bearings was quantified in several stages and reflected in the analysis model, enablingthe evaluation of the member-level seismic fragility of these bearings. Moreover, by assuming that the failure mechanism of a bridge system isa series system, a method for evaluating the system-level seismic fragility based on the member-level seismic fragility analysis result isformulated and proposed. For piers with rubber and lead–rubber bearings (members vulnerable to aging effects), five quantitative degrees ofaging (0, 5, 10, 25, and 40%) are assumed to evaluate the member-level seismic fragility. Then, based on the result, the system-level seismicfragility evaluation was implemented. The pier rather than the bridge bearing is observed to have a dominant effect on the system-level seismicfragility. This means that the seismic fragility of more vulnerable structural members has a dominant influence on the seismic fragility of theentire bridge system.
참고문헌 (14)
- American Association of State Highway and Transportation Officials, "Guide Specifications for Seismic Isolation Design", 47~ (1999)
- Cho, S. H, "Estimation of Rebar Corrosion Rate in Reinforced Concrete Structure", Corros. Rev, 23(4-6), pp.329~353 (2005)
- Property Modification Factors for Seismic Isolation Bearings, "Constantinou, M.C", Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research, University at Buffalo, State University of New York, ~, pp.Technical Report MCEER-99-0012 (1999)
- Cornell, C.A, "Probabilistic Basis for 2000 SAC Federal Emergency Management Agency Steel Moment Frame Guidelines", J. Struct. Eng, 128(4), pp.526~533 (2000)
- Council, B.S.S, "NEHRP Guidelines and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings" (1997), BSSC
- 정연희, "PSC-Box 교량에 적용된 탄성고무 받침과 납-고무 받침의 노후화 효과를 고려한 지진응답의 평가", 한국지진공학회논문집, 23(6), pp.311~319 (2019), 한국지진공학회[DOI]
- Mazzoni, S, "OpenSees: Open System of Earthquake Engineering Simulation" (2007), Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California
- Moschonas, I.F, "Seismic Fragility Curves for Greek Bridges: Methodology and Case Studies", Bull Earthq. Eng, 7, pp.439~468 (2009)
- Nielson, B. G, "Seismic Fragility Methodology for Highway Bridges using a Component Level Approach", Earthq. Eng. & Struct. Dyn, 36(6), pp.823~839 (2006)
- Nowak, A.S, "Reliability of Structures", pp.407~ (2012), CRC Press
- 신수봉, "교각의 노후도 영향에 따른 강합성 상자형 거더교의 지진응답 평가", 한국전산구조공학회논문집, 33(5), pp.319~330 (2020), 한국전산구조공학회[DOI]
- 신수봉, "철근 부식을 고려한 교량의 지진취약도 평가", 한국전산구조공학회논문집, 34(4), pp.231~241 (2021), 한국전산구조공학회[DOI]
- Shinozuka, M, "Statistical Analysis of Fragility Curves", J. Eng. Mech, 126(12), pp.1224~1231 (2000)
- 선창호, "탄성받침용 혼합고무재료의 노화에 따른 전단 특성 변화", 한국방재학회논문집, 21(6), pp.247~255 (2021), 한국방재학회[DOI]