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- 저자 : 박두희(Duhee Park) (검색결과 79 건)
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박두희,김태균,안재광,박인준,Park. Duhee,Kim. Tae-Gyun,Ahn. Jae-Kwang,Park. Inn-Joon 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.2
지진 시 산사면의 안전성은 일반적으로 유사정적해석법이나 Newmark 변위법으로 평가된다. 두가지 방법에서 모두 사면에서의 최대가속도를 정의해야 하며 이는 설계기준에 제시된 지진계수를 이용하여 산정한다. 하지만 지진계수는 수평지반 지표면에서의 최대응답을 나타내므로 사면에는 원칙적으로 적용 가능하지 않다. 본 연구에서는 산사면에서의 증폭계수를 도출하기 위하여 다양한 두께와 전단파속도의 산사면에 대한 일련의 2차원 유사정적해석과 동적해석을 수행하였다. 산사면의 증폭계수는 수평지반과는 다르게 지표면에서의 응답을 적용하는 것이 아니라 시간이력에 따라 사면 파괴토체 내부에서 발생하는 모든 가속도합의 최대값과 암반노두에서의 최대지반가속도의 비율로서 계산하는 방법을 새롭게 적용하였다. 이와 같이 계산된 증폭계수는 평균값이 1에 가까우며 사면토체의 평균가속도는 크게 증폭되지 않는 것으로 나타났다. 경사가 30o인 산사면의 증폭계수는 수평지반의 계수에 비해서 14-50% 작은 것으로 나타났다. 이는 사면의 정상부 및 지표면 부근에서는 크게 증폭이 되지만 하부경계면에서는 증폭이 작아서 평균을 계산하였을 경우 작아지기 때문이다. 결론적으로, 수평지반에 대해서 제시된 증폭계수를 산사면에 적용할 경우, 증폭을 크게 과대예측할 수 있으므로 본 연구에서 제시된 증폭계수를 사용하는 것이 보다 합리적일 것으로 판단된다. Seismic stability of slopes is most often assessed through pseudo-static analysis or Newmark displacement method. In both types of analyses, it is necessary to define the maximum acceleration of the slope. It is current practice to determine the acceleration using the seismic site coefficients. However, the site coefficients are not compatible with slopes, since they were developed for horizontally layered soil profiles. In this study, a series of pseudo-static and dynamic analyses are performed on various mountain slopes, from which the amplification factors are derived. A new method for calculating the amplification factors is proposed in this study. In a slope, the ground acceleration varies in both the vertical and horizontal directions. In the proposed procedure, the calculated accelerations at each node inside the slope failure mass are summed. The amplification factor is defined as the ratio of the average acceleration of the soil mass to the rock outcrop peak acceleration. The factors calculated using the proposed method is shown to be close to 1 for mountain slopes modeled in this study. The factors are approximately 14-50% lower than coefficients developed for horizontal soil deposits. The derived factors are lower because even though the amplification at the slope crest is high, as well as on the surface of the slope, the amplification is low near the bottom of the soil layer. In summary, it is demonstrated that the use of the site coefficients derived for horizontally layered soil profile will lead to significant conservative estimate of the slope stability.
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비탄성 지진 해석을 통한 박스 터널의 손상 상태 및 손상 지수 규명
박두희,이태형,김한섭,박정선,Park, Duhee,Lee, Tae-Hyung,Kim, Hansup,Park, Jeong-Seon 한국터널지하공간학회 2016 한국터널지하공간학회논문집 Vol.18 No.2
성능기반 설계에서 구조물의 안정성은 손상 상태와 이를 수치화한 손상 지수에 의해 평가한다. 지상 구조물에 대해서는 이들이 비교적 명확하게 정의되어 있으나 지중 구조물에 대한 연구 수행 사례는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 국내 지하철 시스템에 널리 사용되는 박스형 개착식 터널에 작용하는 지진하중에 의한 손상 상태와 손상 지수를 일련의 비탄성 프레임 해석을 통하여 규명하였다. 터널의 3 단계 손상 상태는 구조물에 발생한 소성 힌지의 수에 의해 정의하였다. 손상 지수는 터널 구조 부재의 탄성 모멘트와 항복 모멘트의 비로 정의하여 탄성 해석만으로도 비탄성 거동과 파괴 메커니즘의 모사가 가능하도록 하였다. 또한 손상 지수를 자유장 전단 변형률의 함수로도 제시하였다. 전단 변형률은 1 차원 지반응답해석으로 쉽게 계산할 수 있으므로 이를 이용하여 간편하게 박스형 터널의 초기 내진 안정성 평가가 가능할 것으로 판단된다. 보다 일반적이고 보편적인 적용성 확보를 위해서는 추후 포괄적인 해석을 수행하여 다양한 형태의 터널과 지반에서의 전단 변형률 분포와 불확실성에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다. 본 연구에서 제시된 터널 내진설계를 위한 손상 상태, 손상 지수, 그리고 전단파 속도 및 전단변형률 간의 상호관계 플래트폼은 새로운 아이디어를 담고 있으며 추후 설계에 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다. In a performance-based design, the structural safety is estimated from pre-defined damage states and corresponding damage indices. Both damage states and damage indices are well defined for above-ground structures, but very limited studies have been performed on underground structures. In this study, we define the damage states and damage indices of a cut-and-cover box tunnel which is one of typical structures used in metro systems, under a seismic excitation from a series of inelastic frame analyses. Three damage states are defined in terms of the number of plastic hinges that develop within the structure. The damage index is defined as the ratio of the elastic moment to the yield moment. Through use of the proposed index, the inelastic behavior and failure mechanism of box tunnels can be simulated and predicted through elastic analysis. In addition, the damage indices are linked to free-field shear strains. Because the free-field shear strain can be easily calculated from a 1D site response analysis, the proposed method can be readily used in practice. Further studies are needed to determine the range of shear strains and associated uncertainties for various types of tunnels and site profiles. However, the inter-linked platform of damage state - damage index - shear wave velocity - shear strain provides a novel approach for estimating the inelastic response of tunnels, and can be widely used in practice for seismic designs.
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박두희,유진권,Park. Duhee,Yoo. Jin-Kwon 한국방재학회 2012 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.1
일반적으로 암반 터널 지진해석 시 절리의 영향을 무시하며 암반을 연속체라 가정한다. 하지만 이와 같은 가정의 적절성에 관해서는 연구된 바 없다. 본 논문에서는 응답변위법을 적용하여 불연속체 해석을 수행함으로써 암반 절리가 터널의 응답에 미치는 영향을 평가하였다. 불연속체 해석과 연속체 해석의 결과를 비교한 결과, 낮은 강성과 강도의 암반 절리는 터널 라이닝의 축력과 모멘트를 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 절리의 경사와 간격 또한 터널의 응답에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로 내진설계 시 연약 절리와 터널간의 상호작용이 고려되어야 한다고 판단된다.
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新 확률론적 지진재해분석 및 국내 지진계수 개발 Part I : 新 확률론적 지진재해분석 기법 적용 및 검증
박두희(Park Duhee),곽동엽(Kwak Dong-Yeop),정창균(Jeong Chang-Gyun) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.7
확률론적인 지진재해분석(PSHA)은 지진원, 전파경로, 부지효과의 불확실성을 고려하여 특정 기간내에 특정 크기를 초과하는 지진동이 부지에 발생할 확률을 결정하는 방법이다. PSHA은 전세계적으로 미래 발생할 지진동을 정량화하기 위하여 가장 널리 사용되는 방법이다. 본 논문에서는 기존의 PSHA와 동일한 결과를 계산하지만, 유한기간내에 발생하는 지진 시나리오와 이에 상응하는 지진파기록을 생성하는 新 PSHA 기법의 국내 적용성을 평가하였다. 新 PSHA으로 40,000년에 상응하는 가상의 지진기록을 생성하여 총 16,378개의 지진 시나리오를 생성하였으며 이를 사용하여 지진재해도를 생성한 결과, 新 PSHA은 상당히 정확하게 기존의 PSHA 결과를 재현할 수 있는 것으로 나타났다. 新 PSHA은 자체적으로 의미가 있다기 보다는 이의 결과를 통하여 궁극적으로 확률론적인 지진재해분석을 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 생성된 지진기록은 동반논문에서 확률론적인 지진계수를 생성하는데 활용되었다. The probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) calculates the probability of exceedance of a certain ground motion parameter within a finite period at a site of interest. PSHA is very robust in that it can account for the uncertainties in seismic source, wave passage effect, and seismic site effects and hence, it is the most widely used method in quantifying the future earthquake induced ground vibration. This paper evaluates the applicability of a new PSHA that is alleged to be able to reproduce the results of a conventional PSHA method, but generates a series of earthquake scenarios and corresponding ground motion time histories that are compatible with the scenarios. In the application, a 40,000 year period is simulated, during which 16,738 virtual earthquakes have occurred. The seismic hazard maps are generated from the outputs of the new PSHA. Comparisons with the maps generated by the conventional PSHA method demonstrated that the new PSHA can successfully reproduce the results of a conventional PSHA. The new PSHA may not be very meaningful in itself. However, the real advantage of the method is that it can be used to develop probabilisitic seismic site coefficients. The suite of generated ground motion time histories are used to develop probabilistic site coefficients in the companion paper.
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