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지진을 경험한 형상비 2.5 RC 교각의 내진 변위 연성도 평가
Displacement Ductility Evaluation of Earthquake Experienced RC Bridge Piers with 2.5 Aspect Ratio

정영수   (중앙대학교 토목공학과UU0001197  ); 박창규   (중앙대학교 대학원 토목공학과UU0001197  ); 이은희   (중앙대학교 대학원 토목공학과UU0001197  );
  • 초록

    1992년 내진규정 도입이전에 설계시공된 공용중의 철근콘크리트 교각은 대체로 소성힌지구간에 겹침이음 시공되었다. 본연구는 형상비 2.5의 철근콘크리트 교각실험체의 내진 연성도 평가를 위한 실험적 연구이다. 실험에 사용된 6기의 실험체는 횡방향 구속력, 주철근의 겹침이음 그리고 섬유보강을 변수로 가지고 있다. 이 실험체는 한국도로공사가 개발한 인공지진동을 사용하여 유사동적실험을 수행하여 지진이력을 주었으며, 유사동적실험 후에는 일정한 축력, P=0.1 $f_{ck}$ $A_{g}$ 을 유지하면서 변위제어방식으로 유사정적실험을 실시하여 잔류내진성능을 평가하였다. 실험 결과 소성힌지구간에 겹침이음 된 RC 교각이 낮은 연성에서 파괴에 도달하였다. 이는 주철근 겹침이음이 주철근의 충분한 연성발달을 저하시킨 결과라 할 수 있다. 또한, 섬유보강된 실험체는 ?강성과 변위연성도의 현저한 개선능력을 보였다..


    For the construction of PC bridge piers the implementation of 1992 seismic provisions, longitudinal steels were practically lap-spliced in the plastic hinge region. Experimental investigation was conducted ductility of evaluate the seismic earthquake-experienced reinforced concrete columns with 2,5 aspect ratio. Six test specimens were mode with test parameters: confinement ratios, lap splices, and retrofitting FRP materials. They were damaged under series of artificial earthquakes that could be compatible in Korean peninsula. Directly after the pseudo-dynamic test, damaged columns were retested under inelastic reversal cyclic loading simultaneously under a constant axial load, P=0.1f $\_$ ck/A $\_$ g/. Residual seismic performance of damaged columns was evaluated and compared to that of the corresponding original columns. Test results show that PC bridge piers with lap-spliced longitudinal steels appeared to fail at low ductility. This was due to the debonding of the lap splice, which resulted from insufficient development of the longitudinal steels. The specimens externally wrapped with composite FRP straps in the potential plastic hinge region indicated significant improvement both in flexural strength and displacement ductility.


  • 주제어

    내진성능 .   지진이력 철근콘크리트 교각 .   섬유보강 .   유사동적실험 .   유사정적실험.  

  • 참고문헌 (14)

    1. 정영수, 박종협, 이강균, 한기훈, “단일주 원형 RC교각의 내진거동에 관한 준정적실험”, 한국지진공학회지 제3권 2호, 1999, pp. 55-65. 
    2. 이대형, 정영수 “원형 철근콘크리트 교각의 강성 및 강도감소지수 결정”, 한국지진공학회, 제4권, 제2호, 2000, pp. 73-81. 
    3. 건설교통부, 한국도로교설계기준. 
    4. 한국도로공사, 고속도로교량의 내진설계지침 
    5. 정영수외, “교각의 심부구속방법에 관한 실험 연구”, 보고서, 한국도로공사, 2002. 
    6. 정영수, 이재형, “Seismic performance and Retrofit of Circular Bridge Piers with Spliced Longitudinal Steel,” 한국콘크리트학회, Vol. 14, No. 3, 2002, pp. 130-137. 
    7. Paulay, T. and Priestley, M. J. N., Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings, John Wiley & Sons, INC, p. 744. 
    8. 이재훈, 권영봉, “고강도콘크리를 이용한 철근콘크리트 기둥과 합성 기둥의 거동 및 해석,”보고서, 한국도로공사도로연구소, 도로연 99-47-28, 1999. 
    9. 김재관, “기존교량의 내진성평가 및 보강방안”, 보고서, 건설교통부&시설안전기술공단, BR-99-R-48, 1999. 
    10. 박종협, “유사동적실험에 의한 원형 철근콘크리트교각의 내진성능평가”, 박사학위논문, 중앙대학교, 2001, pp. 141. 
    11. 정영수, “ 고속도로 기존 교량의 유형별 내진성능평가를 위한 실험적 연구”, 보고서, 한국도로공사 도로연구소, 2001, p. 397. 
    12. Shing, P. B. and Mahin, S. S., “Pseudo-dynamic test method for seismic performance evaluation: theory and implementation,” Report No. UCB/EERC-84/01, 1984. 
    13. 조창빈, 서진환, 장승필, “강합성교각의 내진성능평가 Part II: 유사동적실험 및 잔류내진성능 평가”, 한국지진공학회 논문집, 제6권, 2002, pp. 21-28.     
    14. 정영수, 송호진, 김용곤, 이은희, “섬유보강된 휨전단 RC교각의 내진성능 평가”, 2002년도 춘계 학술 발표회 논문집, 지진공학회, 2002, pp. 195-202. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (10)

    1. Lee Jae-Hoon ; Jung Chul-Ho ; Ko Seong-Hyun ; Son Hyeok-Soo 2004. "Strength Degradation and Failure of Circular RC Bridge Columns with Longitudinal Steel Connection under Cyclic Lateral Load" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 16(1): 111~124     
    2. Lee Jae-Hoon ; Son Hyeok-Soo ; Ko Seong-Hyun 2004. "Seismic Performance of Circular RC Bridge Columns with Longitudinal Steel Connection Details" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 16(2): 249~260     
    3. Lee Jae-Hoon ; Ko Seong-Hyun ; Lee Dae-Hyoung ; Chung Young-Soo 2004. "Flexure-Shear Behavior of Circular Bridge Columns under Cyclic Lateral Loads" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 16(6): 823~832     
    4. Chung, Young-Soo ; Park, Chang-Kyu ; Lee, Eun-Hee 2004. "Seismic Curvature Ductility of RC Bridge Piers with 2.5 Aspect Ratio" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, 8(3): 1~12     
    5. Park Tae-Man ; Park Seong-Min ; Hong Hyeok-Jun ; Kang Gyeong-Soo ; Yoon Jeong-Bae 2005. "Earthquake-Resistant Capacity of RC Columns Retrofitted by Fiber-Steel Composite Plate" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 17(1): 113~120     
    6. Lee Dae-Hyoung ; Park Chang-Kyu ; Kim Hyun-Jun ; Chung Young-Soo 2005. "A Seismatic Performance Analysis of Circular RC Bridge Piers I. Evaluation of Influence Parameters of Confinement Steel Ratio" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 17(4): 603~611     
    7. Park Chang-Kyu ; Lee Dae-Hyoung ; Lee Beom-Gi ; Chung Young-Soo 2005. "Aseismatic Performance Analysis of Circular RC Bridge Piers II. Suggestion for Transverse Steel Ratio" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 17(5): 775~784     
    8. Kim, Tae-Hoon ; Shin, Hyun-Mock 2006. "Seismic Performance Assessment of Reinforced Concrete Bridge Columns using Nonlinear Finite Element Analysis" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, 10(3): 21~33     
    9. Chung, Young-Soo ; Park, Chang-Kyu ; Lee, Ho-Yul 2006. "Seismic Performance and Retrofit of Reinforced Concrete Two-Column Piers Subjected to Bi-directional Cyclic Loadings" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, 10(3): 47~55     
    10. Park, Chang-Kyu ; Chung, Young-Soo ; Lee, Dae-Hyung 2010. "Response Analysis of RC Bridge Pier with Various Superstructure Mass under Near-Fault Ground Motion" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 22(5): 667~673     

 저자의 다른 논문

  • 정영수 (92)

    1. 1991 "철근콘크리트 부재의 손상모델" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 3 (1): 87~94    
    2. 1991 "철근 콘트리트 구조물의 전산에 의한 내진설계법" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 3 (3): 111~119    
    3. 1991 "지진(地震)에 의한 손상(損傷) 모델링의 재조명(再照明)" 韓國鋼構造學會誌 = Magazine and journal of Korean Society of Steel Construction 3 (4): 70~80    
    4. 1992 "철근콘크리트 구조의 동적 유한요소 해석" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 4 (4): 47~56    
    5. 1992 "철근 콘크리트 프레임 요소의 수리적(數理的)인 이역(履歷)모델" 대한토목학회논문집 12 (1): 19~27    
    6. 1993 "Fiber Reinforced Plastics을 이용한 교량" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 5 (3): 80~85    
    7. 1994 "불확정 구조계의 확률유한요소해석" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 7 (1): 31~37    
    8. 1994 "확률유한요소법에 의한 철근 콘크리트 프레임의 응답변화도" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea 7 (1): 125~134    
    9. 1994 "고성능 감수제를 사용한 콘크리트의 품질 특성에 관한 연구" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 6 (6): 135~142    
    10. 1995 "몬테칼로 시뮬레이션기법을 이용한 지하암반동굴의 확률론적 유한요소해석" 지질공학 = The journal of engineering geology 5 (3): 301~308    
  • 박창규 (17)

  • 이은희 (1)

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