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연속지진하중에 의한 철근콘크리트 교량 교각의 응답해석
Response Analysis of RC Bridge Piers due In Multiple Earthquakes 원문보기

콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, v.16 no.3, 2004년, pp.357 - 367  

이도형 (배재대학교 토목환경공학과) ,  전종수 ((주)삼보기술단 기술연구소) ,  박대효 (한양대학교 토목공학과)

초록
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본 논문에서는 단일 및 연속지진하중을 받는 철근콘크리트 교량 교각의 누적손상의 영향을 조사하였다. 이 목적을 위하여 세 쌍의 입력지진파들이 선택되었고 이중 한 쌍은 3개월 간격으로 같은 지역에서 기록된 연속지진에 의한 입력지진파들을 나타낸다. 해석결과 교각들은 연속지진하중에 의하여 많은 수의 비탄성 반복주기를 경험하고 변위 연성요구도가 증가되었다. 따라서 교각들은 강성의 감소로 인한 손상이 클 것으로 사료된다. 뿐만 아니라 교각의 변위 연성요구도의 비교분석 결과, 교각의 비탄성 지진응답은 작용된 입력지진파들의 특성에 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 또한 연속지진하중이 전단을 고려한 응답에 미치는 영향을 조사하였다. 전단을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우의 비교해석 결과, 연속지진하중 하에서 전단을 고려한 경우 교각의 강성저하와 그에 따른 에너지 소산능력 감소의 정도가 심각한 것을 알 수 있었다. 따라서 철근콘크리트 교량 교각의 안전성 검토에 연속지진하중의 효과가 고려되어야 할 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the effect of cumulative damage for reinforced concrete bridge piers subjected to both single and multiple earthquakes is investigated. For this purpose, selected are three set of accelerograms one of which represents the real successive input ground motions, recorded at the same stat...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 연속지진하중을 받는 철근콘크리트 교량 교각에서 일어날 수 있는 누적손상응답 거동을 검토하기 위하여 단일 및 연속지진하중을 받는 철근콘크리트 교량에 대한 비탄성 지진응답 해석을 수행하였다. 아울러 연속지진하중이 전단응답에 미치는 영향 또한 고려되었고 그 결과를 비교·검토하였다.
  • 본 논문에서는 단일 및 연속지진하중을 받는 철근콘크리트 교량 교각의 비탄성 내진응답 거동에 관한 해석적인 연구가 수행되었다. 해석결과, 일반적으로 단일지진하중 하에서 보다 연속지진하중 하에서 교각들은 증가된 변위 연성도를 나타내었고 하중-변위 이력응답에서 볼 수 있듯이 많은 탄성 및 비탄성 반복주기에 의한 강성의 감소로 인하여 손상이 클 것으로 사료된다.
  • 본 연구에서는 또한 3절에서 언급된 축력의 변화를 고려한 전단이력응답모델을 사용하여 연속지진하중이 전단을 고려한 경우의 철근콘크리트 교량 교각의 응답에 미치는 영향을 검토하였다. 이 목적을 위하여 휨-전단-축력간의 상호거동 응답 예측을 가능하게 하는 Fig.
  • 연속적으로 변화하는 축력을 고려한 철근콘크리트 부재에 관한 실험결과가 기 발표된 논문에서 거의 찾아볼 수 없는 관계로 인하여 본 연구에서는 여러 다른 단계의 일정한 축력에 종속되어 있는 철근콘크리트 부재의 실험결과와 비교검증을 수행하였다.
  • 이 연구에서는 비탄성 전단변형은 전체변형에 크게 영향을 미칠 뿐만 아니라, 최대 휨모멘트에 대응하는 강도보다 큰 전단강도를 가진 구조물조차도 전단응답이 반드시 탄성영역 내에 머물지 않는다는 사실을 지적하였다. 따라서 철근콘크리트 부재의 전단변형 및 강도를 정확하게 예측할 수 있는 모델의 개발이 중요하며, 또한 전단응답은 축력의 변화에 영향을 크게 받으므로, 축력의 변화 또한 위의 모델에서 고려되어야 한다.
  • 세 번째 쌍의 입력지진파는 1989년 10월 18일 Loma Prieta 지진시 Hollister City Hall에서 기록된 Loma Prieta(L) 지진파와 1994년 1월 17일 Northridge 지진시 Arleta-Nordhoff Fire Station에서 기록된 Northridge(N) 지진파로 구성되어 있다. 첫 번째 쌍의 입력지진파는 같은 지역에서 기록된 연속적인 지진파에 의한 구조물의 누적 손상 효과를 직접적으로 나타낼 수 있는 반면에, 두 번째 쌍과 세 번째 쌍의 입력 지진파는 해석적인 추정치를 알아보기 위하여 고려되었다. 4.
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참고문헌 (17)

  1. Jennings, P.C., 'Engineering Features of the San Fernando Earthquake February 9, 1971,' EERL 71-02, California Institute of Technology, USA, 1971, pp.512 

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  16. Broderick, B.M., and Elnashai, AS., 'Analysis of the Failure of Interstate 10 Freeway Ramp during the Northridge Earthquake of 17 January 1994,' Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.24, 1995, pp.189-208 

  17. Lee, D.H., and Elnashai, A.S., 'Inelastic Seismic Analysis of RC Bridge Piers Including Flexure-Shear-Axial Interaction,' Structural Engineering and Mechanics, An International Journal, Vol.13, No.3, 2002, pp.241-260 

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