본 연구는 탄소섬유와 유리섬유를 혼합한 하이브리드 섬유로 보강된 RC 기둥에 대하여 내진보강 효과를 검증하기 위하여 재하시험을 실시하였으며, 설계시 구조해석 방법으로서 비선형 유한요소해석의 적용성을 검토한 것이다. 또한 하이브리드 섬유를 접착한 RC기둥의 보강 효과를 검토하기 위하여 무보강 RC기둥 및 탄소섬유 혹은 유리섬유를 접착한 RC기둥에 대하여도 동시에 재하실험 및 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 목표 달성을 위해 기존의 내진설계 및 내진보강공법을 분석하였으며, 재하실험을 통해 섬유로 접착한 RC기둥의 휨 내력 및 연성평가를 실시하여 하이브리드섬유의 내진보강 성능을 검토하고, 하이브리드섬유를 이용한 내진보강공법의 비선형 유한요소해석을 실시하여 설계시 구조해석의 적합성을 고찰하였다. 내진설계 분석에서는 기존 국내·외의 내진설계기준의 휨 내력, 횡보강근 및 연성 측면을 중점을 두었으며, 또한 기존 내진보강공법 분석에서는 단면확대공법, 보강재 부착공법 및 비부착 ...
본 연구는 탄소섬유와 유리섬유를 혼합한 하이브리드 섬유로 보강된 RC 기둥에 대하여 내진보강 효과를 검증하기 위하여 재하시험을 실시하였으며, 설계시 구조해석 방법으로서 비선형 유한요소해석의 적용성을 검토한 것이다. 또한 하이브리드 섬유를 접착한 RC기둥의 보강 효과를 검토하기 위하여 무보강 RC기둥 및 탄소섬유 혹은 유리섬유를 접착한 RC기둥에 대하여도 동시에 재하실험 및 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 목표 달성을 위해 기존의 내진설계 및 내진보강공법을 분석하였으며, 재하실험을 통해 섬유로 접착한 RC기둥의 휨 내력 및 연성평가를 실시하여 하이브리드섬유의 내진보강 성능을 검토하고, 하이브리드섬유를 이용한 내진보강공법의 비선형 유한요소해석을 실시하여 설계시 구조해석의 적합성을 고찰하였다. 내진설계 분석에서는 기존 국내·외의 내진설계기준의 휨 내력, 횡보강근 및 연성 측면을 중점을 두었으며, 또한 기존 내진보강공법 분석에서는 단면확대공법, 보강재 부착공법 및 비부착 보강공법의 문제점을 고찰하였다. 재하실험에는 하이브리드 섬유로 보강된 RC기둥 시험체를 비롯하여 무보강 시험체, 탄소섬유 보강 및 유리섬유로 보강된 RC기둥 시험체 등 총 4체의 시험체를 사용하였다. 하이브리드 섬유는 탄소섬유와 유리섬유보강을 혼합하여 제작하였다. 재하시험 결과, 변위연성비와 에너지연성비는 탄소섬유로 보강된 RC기둥과 동등한 수준을 보였으며, 일손상지수는 무보강 시험체보다 훨씬 높았다. 내진보강 효과를 검토하기 위해서는 비선형 유한요소해석 방법을 적용하였으며, 재하실험 결과와 비교하여 모델링 및 해석절차에 대한 적용성을 검증하였다. 초기강성 및 항복 내력은 재하실험 결과와 매우 비슷하였지만, 항복내력 및 최대내력은 실험결과보다 약 10% 정도 과대평가하는 결과를 나타내었다. 따라서, 섬유보강 설계를 위한 구조해석 방법으로서는 비선형유한요소해석 방법이 적합하지만, 실험치와의 정합을 위해서는 보정계수를 사용하여 해석치를 조정하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 이상에서 논의한 바와 같이 3종의 섬유로 보강된 RC기둥의 재하실험 및 비선형유한요소 해석 결과, 하이브리드섬유로 보강된 RC기둥의 보강 효과는 탄소섬유로 보강된 경우와 동등하며, 특히 연성비가 높아 지진하중에 대한 보강효과에 충분한 성능을 가지고 있는 것으로 고찰된다.
본 연구는 탄소섬유와 유리섬유를 혼합한 하이브리드 섬유로 보강된 RC 기둥에 대하여 내진보강 효과를 검증하기 위하여 재하시험을 실시하였으며, 설계시 구조해석 방법으로서 비선형 유한요소해석의 적용성을 검토한 것이다. 또한 하이브리드 섬유를 접착한 RC기둥의 보강 효과를 검토하기 위하여 무보강 RC기둥 및 탄소섬유 혹은 유리섬유를 접착한 RC기둥에 대하여도 동시에 재하실험 및 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 목표 달성을 위해 기존의 내진설계 및 내진보강공법을 분석하였으며, 재하실험을 통해 섬유로 접착한 RC기둥의 휨 내력 및 연성평가를 실시하여 하이브리드섬유의 내진보강 성능을 검토하고, 하이브리드섬유를 이용한 내진보강공법의 비선형 유한요소해석을 실시하여 설계시 구조해석의 적합성을 고찰하였다. 내진설계 분석에서는 기존 국내·외의 내진설계기준의 휨 내력, 횡보강근 및 연성 측면을 중점을 두었으며, 또한 기존 내진보강공법 분석에서는 단면확대공법, 보강재 부착공법 및 비부착 보강공법의 문제점을 고찰하였다. 재하실험에는 하이브리드 섬유로 보강된 RC기둥 시험체를 비롯하여 무보강 시험체, 탄소섬유 보강 및 유리섬유로 보강된 RC기둥 시험체 등 총 4체의 시험체를 사용하였다. 하이브리드 섬유는 탄소섬유와 유리섬유보강을 혼합하여 제작하였다. 재하시험 결과, 변위연성비와 에너지연성비는 탄소섬유로 보강된 RC기둥과 동등한 수준을 보였으며, 일손상지수는 무보강 시험체보다 훨씬 높았다. 내진보강 효과를 검토하기 위해서는 비선형 유한요소해석 방법을 적용하였으며, 재하실험 결과와 비교하여 모델링 및 해석절차에 대한 적용성을 검증하였다. 초기강성 및 항복 내력은 재하실험 결과와 매우 비슷하였지만, 항복내력 및 최대내력은 실험결과보다 약 10% 정도 과대평가하는 결과를 나타내었다. 따라서, 섬유보강 설계를 위한 구조해석 방법으로서는 비선형유한요소해석 방법이 적합하지만, 실험치와의 정합을 위해서는 보정계수를 사용하여 해석치를 조정하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 이상에서 논의한 바와 같이 3종의 섬유로 보강된 RC기둥의 재하실험 및 비선형유한요소 해석 결과, 하이브리드섬유로 보강된 RC기둥의 보강 효과는 탄소섬유로 보강된 경우와 동등하며, 특히 연성비가 높아 지진하중에 대한 보강효과에 충분한 성능을 가지고 있는 것으로 고찰된다.
This study evaluated the effect of seismic retrofit of on RC column with hybrid fiber that combined carbon fiber and glass fiber, through test of cyclic lateral load, and examined the application of nonlinear finite element analysis as structural analysis for design. In addition, RC column with carb...
This study evaluated the effect of seismic retrofit of on RC column with hybrid fiber that combined carbon fiber and glass fiber, through test of cyclic lateral load, and examined the application of nonlinear finite element analysis as structural analysis for design. In addition, RC column with carbon fiber and glass fiber were prepared for test of cyclic lateral load and nonlinear finite element analysis. For achieving the objective, this study analyzed existing seismic codes and seismic strengthening method, evaluated the reinforcement capacity of column with Hybrid-fiber by testing of flexure capacity, ductility of column with fibers under cyclic lateral load, and examine the application of structural analysis by using nonlinear finite element analysis. In analysis of existing seismic design, domestic and foreign seismic designs were investigated, in terms of flexure capacity, lateral reinforcement and ductility. In addition, in analysis of existing seismic strengthening method, section increment method, reinforcement covering method and unbonded-type reinforcement method were investigated. In evaluating flexure capacity and ductility of RC column with hybrid fiber, four column specimen was tested under constant axial loads and cyclic lateral loads. Hybrid fiber is made of carbon fiber and glass fiber. Test results showed that the ratios, of displacement ductility and energy ductility of column with hybrid were similar to them with carbon fiber, and work damage index including function of energy dissipation and stiffness change, of specimen with hybrid fiber, was much greater than that of control specimen. Nonlinear finite element analysis was used for evaluating the effect of seismic retrofit. Nonlinear finite element analysis procedure of RC column with fiber sheet was examined through comparison between test results and predicted values. In lateral load-displacement, initial stiffness and point of yielding predicted from nonlinear finite element analysis procedure has a great agreement with test results, while, capacities of yielding and maximum predicted from nonlinear finite element analysis procedure were 10 % higher than that of test result. Therefore, nonlinear finite element analysis is suitable for structural analysis of design of fiber sheets. However, it needs to apply for correction factor to fit from test results and predicted values. As above mentioned, effect of reinforcement of hybrid fiber on reinforced concrete column is comparable to carbon sheet. In particularly, hybrid fiber is effective to improve the ductility of reinforced concrete column.
This study evaluated the effect of seismic retrofit of on RC column with hybrid fiber that combined carbon fiber and glass fiber, through test of cyclic lateral load, and examined the application of nonlinear finite element analysis as structural analysis for design. In addition, RC column with carbon fiber and glass fiber were prepared for test of cyclic lateral load and nonlinear finite element analysis. For achieving the objective, this study analyzed existing seismic codes and seismic strengthening method, evaluated the reinforcement capacity of column with Hybrid-fiber by testing of flexure capacity, ductility of column with fibers under cyclic lateral load, and examine the application of structural analysis by using nonlinear finite element analysis. In analysis of existing seismic design, domestic and foreign seismic designs were investigated, in terms of flexure capacity, lateral reinforcement and ductility. In addition, in analysis of existing seismic strengthening method, section increment method, reinforcement covering method and unbonded-type reinforcement method were investigated. In evaluating flexure capacity and ductility of RC column with hybrid fiber, four column specimen was tested under constant axial loads and cyclic lateral loads. Hybrid fiber is made of carbon fiber and glass fiber. Test results showed that the ratios, of displacement ductility and energy ductility of column with hybrid were similar to them with carbon fiber, and work damage index including function of energy dissipation and stiffness change, of specimen with hybrid fiber, was much greater than that of control specimen. Nonlinear finite element analysis was used for evaluating the effect of seismic retrofit. Nonlinear finite element analysis procedure of RC column with fiber sheet was examined through comparison between test results and predicted values. In lateral load-displacement, initial stiffness and point of yielding predicted from nonlinear finite element analysis procedure has a great agreement with test results, while, capacities of yielding and maximum predicted from nonlinear finite element analysis procedure were 10 % higher than that of test result. Therefore, nonlinear finite element analysis is suitable for structural analysis of design of fiber sheets. However, it needs to apply for correction factor to fit from test results and predicted values. As above mentioned, effect of reinforcement of hybrid fiber on reinforced concrete column is comparable to carbon sheet. In particularly, hybrid fiber is effective to improve the ductility of reinforced concrete column.
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