[논문]철근콘크리트 복합구조물의 비선형 지진응답산정을 위한 Pushover해석

강병두; 전대한; 김재웅

문제 정의

FEMA-273 晚 of)이 연구되었다. 본 연구에서는 비선형 약산 법의 정확성을 개선하고 구조물의 비선형 지진응답을 복잡한 반복 계산과정을 거치지 않고 직접 구할 수 있는 비선형 직접스펙트럼법(如기iaear direct spectrum method; NDSM)을 상부 및 하부구조의 층수가 변화하는 다양한 복힙-구조물에 적용하여 신뢰성을 평가하고자 한다.

가설 설정

5)을 사용하고, 감쇠로는 Rayleigh 감쇠를 사용하여 해석을 수행한다. Rayleigh 감쇠에서 감쇠 계수를 구하기 위해 가정된 감쇠비는 5%이다.

제안 방법

입력 지진동은 FEMA-307(EEMA, 19!知에서 사용된 것 중 표 ]과 같이 Short Duration(SD), Long Duration(LD), Forward Directivity(FD)에서 각각 2가지를 사용하며, 구조물의 비선형 거동을 살펴보기 위해 최대지반가속도(PGA)를 1g로 조정하였다.
구조물의 내진 성능을 산정하기 위한 NDSM의 정확성과 신뢰성을 검토하기 위해 6가지의 지진기록과 상부벽식-하부골조구조로 이루어진 8가지의 복합구조물에 대해 비선형 시각이력해석(nonlinear response history analysis; NRHA)을 수행한 결과와 NDSM에 의한 비선형 응답 결과를 비교. 검토한다.

대상 데이터

본 연구에 사용될 해석모델은 표 2와 같이 8가지로써 모든 모델의 평면은 그림 6과 같이 동일하며, 상부구조의 층수와 하부구조의 층수만 달리한디..
사용재료의 특성 중 콘크리트는 탄성계수 £c=2.3xlO₄MPa, 설계 기준강도 /d=24MPa이고, 철근은 탄성계수 玲=21시 0 勒 Pa, 항복응력은 D16이 상은 4=400MPa, D13이하는 £, =300MPa이다. 부재는 국내 하중 기준(대한건축학회, 2000)에 적합하도록 설계(강병두, 2003)되었다.
표 2와 같은 모델의 선정은 해석모델과 유사한 형식의 국내 철근콘크리트조 복합구조물의 기존설계 사례조사(이한선 외, 1999)를 바탕으로 하였다. 이와 같은 사례조사를 참고하여 복합구조물의 내진 성능을 파악하기 위한 해석모델의 상부구조는 1세대, 하부구조는 3경간으로 하였고, 모든 모델의 하부구조의 층고는 4.5m, 상부구조의 층고는 2.8m로 하였다. 모델의 전이 층 형식은 전이보 (transfer girder; TG1)를 사용하였디, .

데이터처리

비선형 응답을 산정하기 위한 보다 간편하고 실용적인 약산 법인 비선형 직접스펙트럼법(NDSM)을 사용하여, 상 - 하부 층수 변화에 따른 복합구조물의 최대응답을 산정하고 정산법과 비교. 검토한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.

이론/모형

Pushover 해석에 있어 구조물에 대한 고정된 분포의 작용 수평 하중이 필요하며, 여러 가지 외력분포방법 중 복합구조물의 비정형성을 고려할 수 있는 modal adaptive distribution(이후로는 MAD; Valles et al, 1996) 방법을 사용한다. MAD 방법에 의한 작용 수평 하중은 3차 모드(4=1~3)까지.
비선형 정적해석과 비선형 시각이럭해석은 CANNYfLi, Kang-Ning, 2000)를 사용하여 수행하기로 하며, 약산법들에 사용할 요구스펙트럼은 USEE(M 안 i met Inel et al, 2001)를 사용하여 구한다.
. 표 2와 같은 모델의 선정은 해석모델과 유사한 형식의 국내 철근콘크리트조 복합구조물의 기존설계 사례조사(이한선 외, 1999)를 바탕으로 하였다. 이와 같은 사례조사를 참고하여 복합구조물의 내진 성능을 파악하기 위한 해석모델의 상부구조는 1세대, 하부구조는 3경간으로 하였고, 모든 모델의 하부구조의 층고는 4.
축변형은 선형 모델의 골격 곡선을 사용한다. 휨 변형에 대한 항복 후 강성계수는 철근콘크리트 부재의 휨 이론을 적용하여 계산한디..

성능/효과

(1) Pushover 해석에 의한 강성골격 곡선으로부터 산정된 기본진동 주기는 정산해와 거의 일치하므로 NDSM 의 신뢰성을 간접적으로 확인할 수 있었고, 여러 가지 예제구조물 중, 평면적으로 대칭성과 정형성이 강한 구조물일수록 우수한 신뢰성을 확인할 수 있다.
(2) NDSM은 강성 골격 곡선으로부터 기본진동 주기 와 비선형 항복강도를 구하면, 비선형 응답 스펙트럼으로부터 복잡한 반복 계산과정 없이 직접적으로 구조물의 비선형 쵝대응답을 산정할 수 있는 실용적인 방법으로 사료된다.
(3) NDSM의 응답은 정산해와 비교한 결과, 일부 모델에서는 다소 큰 오차가 나타나지만 SRSS평균의 관점에서 10% 내외의 오차를 나타내었고, NDSM의 응답이 일반적으로 비선형 시각 이력해석의 응답보다 작게 산정되는 것으로 나타났다.
절대 평균관점에서는 약 15% 내외의 해석오차가 나타났고, SRSS평균의 관점에서는 약 10% 내외의 해석 오차가 나타났다. 절대 평균관점에서 모델들에 따른 오차 특성을 살펴보면 모델 ML들 중에서 ML4를 제외한 모델들에서 해석 오차가 비슷하거나 작은 분포 특성으로 나타났다. 이러한 것은 평면적으로 대칭성과 정형성이 강한 하부골조의 층수가 증가한 것에 기인한 것으로 판단된다,
해석모델들에 대해 6가지 지진기록을 적용한 결과, 단순 평균관점에서 8가지 모델들에서 EQ1과 EQ2가 음(-)의 결과를 나타내고 나머지 지진동에서는 양(+)의 결과를 나타내었다. 절대 평균관점에서는 약 15% 내외의 해석오차가 나타났고, SRSS평균의 관점에서는 약 10% 내외의 해석 오차가 나타났다. 절대 평균관점에서 모델들에 따른 오차 특성을 살펴보면 모델 ML들 중에서 ML4를 제외한 모델들에서 해석 오차가 비슷하거나 작은 분포 특성으로 나타났다.
표 4에서 입력 지진동에 대한 해석모델의 오차 결과를 비교하면 지진동 SD의 모델 MU3, ML1에서 약 50% 정도의 다소 큰 오차를 나타내었으나, 해석 결과의 75%(36개) 정도는 20% 미만의 해석오차를 나타내었고, 45%(21개) 정도는 10% 미만의 해석 오차를 나타내었디..
해석 결과에 대해 각종 평균 및 지진동의 관점에서 해석 오차를 비교하면 그림 7과 같다. 해석모델들에 대해 6가지 지진기록을 적용한 결과, 단순 평균관점에서 8가지 모델들에서 EQ1과 EQ2가 음(-)의 결과를 나타내고 나머지 지진동에서는 양(+)의 결과를 나타내었다. 절대 평균관점에서는 약 15% 내외의 해석오차가 나타났고, SRSS평균의 관점에서는 약 10% 내외의 해석 오차가 나타났다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

철근콘크리트 복합구조물의 비선형 지진응답산정을 위한 Pushover해석
Pushover Analysis for Nonlinear Seismic Response of Reinforced Concrete Mixed Building Structures 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

철근콘크리트 복합구조물의 비선형 지진응답산정을 위한 Pushover해석 Pushover Analysis for Nonlinear Seismic Response of Reinforced Concrete Mixed Building Structures 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

철근콘크리트 복합구조물의 비선형 지진응답산정을 위한 Pushover해석
Pushover Analysis for Nonlinear Seismic Response of Reinforced Concrete Mixed Building Structures 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper