Abstract
The objective of the research stated herein is to observe the actual responses of a low-rise nonseismic moment-resisting reinforced concrete frame subjected to varied levels of earthquake ground motions. First, the reduction scale for the model was determined as 1 : 5 considering the capacity of the shaking table to be used and the model was manufactured according to the similitude law. This model was, then, subjected to the shaking table motions simulating Taft N21E component earthquake ground motions, whose peak ground accelations (PGAs) were modified to 0.12g, 0.2g, 0.3g, and 0.4g. The lateral accelerations and displacements at each story and local deformations at the critical reginos of the structure were measured. The base shear was measured by using self-made load cells. Before and after each earthquake simulation test, free vibration tests were performed to find the change in the natural period and damping ratio of the model. The test data on the global and local behaviors are interpreted. The model showed the linear elastic behavior under the Taft N21E motion with the PGA if 0.12g, which represents the design earthquake in Korea. The maximum base shear was 1.8tf, approximately 4.7 times the design base shear. The model revealed fairly good resistance to the higher level of earthquake simulation tests. The main components of its resistance to the high level of earthquakes appeared to be 1) the high overstrength, 2) the elongation of the fundamental period, and 3) the minor energy dissipation by inelastic deformations. The drifts of the model under these tests were approximately within the allowable limit.
이 연구의목적은 여러 수준의 지진에 대한 비내진 상세를 가진 저층 모멘트 저항 골조의 실제 반응을 관찰하기 위한 것이다. 우선 모델에 대한 축소율은 사용된 진동대의 용량을 고려하여 1 : 5 로 결정하였으며 상사성의 법칙에 따라 모델을 제작하였다. 그 다음에 이 모델에 대해 Taft N21E 지진가속도 기록의 최대 지진가속도를 0.12g. 0.2g, 0.4g로 조정하여 진동대를 이용한 지진모의실험을 수행하였다. 각 층별 횡방향 가속도와 변위, 그리고 구조물의 취약부위에서 국부변형이 측정되었다. 밑면 전단력은 손수 만든 로드셀을 이용하여 측정하엿다. 각 지진모의실험 전과 후에는 고유주기와 감쇠비의 변화를 살펴보기 위해 자유진동실험을 수행하였다. 전체거동과 국부거동에 대한 실험결과를 분석한 결과, 이 모델은 우리나라의 현행 내진 설계 기준에서의 설계지진 즉, 0.12g의 최대 지진가속에 대해서는 선형탄성으로 거동하였다. 최대 밑면 전단력은 1.8tf 로 설계 밑면 전단력의 약 4.7배로나타났다.이 실험모델은 높은 수준의 지진모의실험에서도 양호한 성능을 나타내었다. 높은 수준의지진에 대한 저항의 주요요소는 1)높은 초과강도, 2)기본주기의 증가, 그리고 3)비탄성 변형에 의한 얼마간의 에너지소산이다. 이 실험에서 모델의 층간변위는 대략 허용한계 내에 있었다.
