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한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea v.14 no.3 = no.73, 2010년, pp.49 - 57   피인용횟수: 1
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지진 하중을 받는 평면 비정형 건물의 편심과 손상도의 상관관계에 대한 연구
A Study on the Relationship between the Eccentricity and the Level of Damage in the Seismic Response of Buildings with Plan Irregularities

정성훈    (인하대학교 건축학부   ); 이광호    (인하대학교 건축학부  );
  • 초록

    비정형 평면을 가진 건물의 추가적인 손상의 원인이 되는 비틀림과 비정형성의 척도인 편심과의 관계에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔으나 손상도와 편심의 직접적인 관계에 대한 연구는 수행된 적이 거의 없다. 본 연구에서는 비정형 평면을 가진 건물의 복잡한 지진 응답에 적용할 수 있는 3차원 손상도 계수를 이용하여 건물의 손상도와 편심에 대한 정량적인 관계를 분석하였다. 이를 통해 건물의 편심이 커지면 최대변위는 줄어들지만 비틀림 거동이 증가하여, 손상의 집중으로 인해 전반적인 손상도 계수가 증가함이 관찰되었다. 또한, 2차원 주기가 비슷한 경우에는, 건물의 길이가 최대변위와 최대 비틀림에 미치는 영향이 작으며 이로 인해 전체 손상도 계수에도 그 영향이 미미한 것으로 관찰되었다. 해석 결과를 바탕으로 중약진 지역에서 편심의 크기가 10%, 20%, 30%인 단층 건물은 편심이 없는 건물에 비해서 각각 평균 3~5%, 13~18%, 33~47% 정도의 손상도 증가가 있을 것으로 분석하였다. 이와 같은 편심-손상도 관계는비정형 평면을 가진 건물의 내진 설계에 있어서 기본 구조 계획 수립과 내진 성능 평가에 유용한 자료가 될 것으로 생각된다.


    Most previous research on the seismic response of structures with plan irregularities have focused on the relationship between the eccentricity and the amount of torsion. This approach cannot provide the direct relationship between the irregularity and the damage. Therefore, an investigation on the relationship between the eccentricities of buildings with plan irregularities and the damage index was performed. Inelastic dynamic time-history analyses were performed on one-story buildings with various eccentricities. For the damage assessment, a 3D damage index was adopted to reflect the effect of the bi-directional response and torsion. Based on the analysis results, buildings with eccentricities of 10%, 20% and 30% will suffer 3~5%, 13~18%, and 33~47% more damage than their regular counterparts, respectively.


  • 주제어

    비정형 평면 .   지진거동 .   편심 .   손상도 계수.  

  • 참고문헌 (13)

    1. Federal Emergency Management Agency, NEHRP Guidelines for the seismic rehabilitation of buidlings, Report FEMA 273, Washington D.C., 2-29-31, 1997. 
    2. British Standards Institution, Eurocode 8 : Design of Structures for Earthquake Resistance - Park 1: General rules, seismic actions and rules for buildings, EN 1998-1:2004, BSI, London, 49-50, 2004. 
    3. Banon, H., Biggs, J.M., and Irvine, H.M., “Seismic damage in reinforced concrete frames,” J. Struct. Eng., 107(9), 1713-1729, 1981. 
    4. De La Llera, J., and Chopra, A., “Understanding the inelastic seismic behavior of asymmetric plan buildings,” Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 24(4), 549-72, 1995. 
    5. Emrah Erduran, “Assessment of current nonlinear static porcedures on the estimation of torsional effects in low-rise frame building,” Engineering Structures, 30(9), 2548-2558, 2008. 
    6. Park, Y.J., and Ang, A.H-S., “Mechanical seismic damage model for reinforced concrete,” J. Struct. Eng., 111(4), 722-739, 1985. 
    7. Chung, Y.S., Meyer, C., and Shinozuka, M., “Modeling of concrete damage,” Structural Journal, ACI, 86(3), 326-340, 1989. 
    8. Bracci, J.M., Reinhorn, A.M., Mander, J.B., and Kunnath, S.K., Deterministic model for seismic damage evaluation of RC Structures, Rep. NCEER-89-0033, National Center for Earthquake Engineering Research, State Univ. of New York, Buffalo, 1989. 
    9. Roufaiel, M.S.L., and Meyer, C., “Analytical modeling of hysteretic behavior of R/C Frames,” J. Struct. Eng., 113(3), 429-444, 1987. 
    10. Park, Y.J., Ang, A.H-S., and Wen, Y.K., “Damage-limiting a seismic design of buildings”, Earthquake Spectra, 3(1), 1-26, 1987 
    11. Kunnath, S.K., Reinhorn, A.M., and Park, Y.J., “Analytical modeling of inelastic seismic response of RC structure,” J. Struct. Eng., 116(4), 996-1017, 1990. 
    12. Jeong, S.H., and Elnashai A.S., “Analytical modeling of inelastic seismic response of RC structure,” J. Struct. Eng., 132(9), 1482-1490, 2006. 
    13. Elnashai AS, Papanikolaou, V., and Lee, D.H., ZEUS-NL User Manual, University of Illinois at Urbana -Champaign/Mid-America Earthquake Center, 2002. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Lee, Kwang Ho ; Jeong, Seong Hoon 2013. "A Study on the Relationship between Earthquake Damage and the Design Eccentricity of Building with Planar Irregularity" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, 17(5): 237~243     

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    1. 2009 "건축분야에서의 철근콘크리트 기술의 발전" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 21 (3): 54~60    
    2. 2010 "비틀림 비정형 건물의 내진설계를 위한 우발편심 비틀림 증폭계수 검증" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 14 (6): 67~74    
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    8. 2013 "평면 비정형 건물의 설계편심과 지진 손상도의 상관관계에 관한 연구" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 17 (5): 237~243    
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  • 이광호 (4)

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