Influence of ductility of reinforcement on the plastic hinge formation

철근의 연성이 소성힌지 생성에 미치는 영향

Subjected to seismic action causing large deformation of bridge columns, the plastic hinge region is commonly formed in the column end zone. The deformation capacity of a concrete column can be expressed by using plastic hinge length. The mechanical properties of high-strength reinforcing steel is different from that of normal-strength steel and the mechanical properties of steel will influence the plastic hinge formation. Therefore, in other to accurately predict the deformation of concrete column using high-strength steel, the plastic hinge length can be expressed as a function of the mechanical properties of steel such as the tensile to yield strength ratio and the strain at ultimate state. However, little research has been conducted into the effect of mechanical properties of steel on the plastic hinge length. It was difficult to measure the plastic hinge length from the test results. Therefore, the plastic hinge length of concrete columns was investigated from the curvature profile. A numerical approach was used to study the effect of various parameters on plastic hinge length. Based on the results of the numerical parametric study, a new expression for plastic hinge length was proposed.

최근 들어 고강도 철근의 사용이 증가하고 있지만, 지진위험이 있는 지역의 내진구조물에 있어서는 고강도 철근의 취성적 성질로 인해 그 사용이 제한되어 왔다. 그러나, 철근의 연성의 변화가 기둥의 부재레벨의 연성도에 미치는 영향에 대해서는 많은 연구가 없는 실정이다. 특히 고강도 철근을 사용하는 경우 철근의 연성의 변화로 인해 부재의 소성힌지 길이가 달라질 것으로 예상되지만, 기준의 소성힌지길이 산정식은 철근 등 재료의 특성을 고려하지 못하고 있다. 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 소성힌지길이는 실험을 통해서 측정하기는 어려움이 많다. 따라서, 본 논문에서는 해석적인 방법을 통하여 재료레벨의 연성, 특히 철근의 연성이 소성힌지의 생성에 미치는 영향을 평가하고, 그 영향을 고려한 소성힌지길이 산정식을 제안하고자 한다.