철골 가새 골조의 성능기반 최적 내진설계법 개발 = Development of optimal performance based seismic design model for concentrically braced steel frames

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Through damage analysis about recent earthquakes broking out all over the world, it is proved that existing building codes for seismic design do not expect the behavior of building. So Performance Based Seismic Design(PBSD) based on inelastic behavior is proposed.$$a$$aHowever, it is difficult for PBSD to apply directly in practical affairs owing to complexity of its theory. Also, it can lower efficiency and economical efficiency in complicated structure design.$$a$$aTherefore, Optimal Performance Based Seismic Design(OPBSD) is developed, which is combined PBSD with optimization algorithm.$$a$$aThe study of this thesis is based on 「Optimal Seismic Design using Displacement Coefficient Method」 and 「Optimal Performance Based Seismic Design Model for 2D Steel Moment Resisting Frames」, modifies the OPBSD algorithm to be provided with the actually structures adding braces and evaluates the economical efficiency to performance of buildings through applying the algorithm to multi performance objectives.$$a$$aThe modified algorithm can be applied to steel moment resisting frames and braced steel frames. The strength design uses LRFD(2001) and IBC 2003 and Performance Based Seismic Design follows nonlinear static procedure of FEMA 356.$$a$$a

국문 초록 (Abstract)

최근 세계 각국에서 발생한 지진피해 분석을 통해, 기존의 내진설계 규준이 지진발생시 구조물의 실제 거동을 명확히 예측, 평가할 수 없음이 입증되었다. 이에 따라, 비탄성 거동을 바탕으로 한 성능기반 내진설계법(Performance Based Seismic Design, PBSD)이 제안되었다.$$a$$a그러나 성능기반 내진설계법은 그 이론이 복잡하여 실무에 직접 적용하기 어렵고 설계자의 경험이나 직관에 의존한 설계법은 복잡한 구조 설계에서 효율성 및 경제성을 저하시킬 수 있다.$$a$$a이러한 문제점을 해결하기 위하여 성능기반 내진설계법을 수치해석 기반의 최적화 기법에 적용한, 성능기반 최적 내진설계법(Optimal Performance Based Seismic Design, OPBSD)을 개발하였다.$$a$$a본 논문에서는, 기존의 연구 성과인 「변위계수법을 활용한 최적 내진설계법」과 「2차원 철골 구조물의 성능기반 최적 내진설계 모델 개발」을 바탕으로, 강접합 모멘트 철골구조물에 가새를 추가하여 보다 현실적인 구조물에 대하여 적용이 가능해지도록 알고리즘을 수정하였으며, 구조물의 다양한 성능목표에 따른 경제성 평가를 가시화 하였다.$$a$$a개선된 성능기반 최적 내진설계법은 철골 모멘트 골조와 철골 가새 골조에 적용할 수 있다. 강도 설계는 LRFD 2001과 IBC 2003을 사용하였고, 성능기반 내진설계는 FEMA 356의 비선형 정적해석 절차를 따랐다. SAC benchmark 3층과 9층 구조물에 가새를 추가시켜 다양한 성능목표에 따라 최소 중량설계를 하고, 그 유용성을 평가하였다.$$a$$a