Comparative Seismic Evaluation of Structures by Energy Absorption Efficiency

에너지 흡수효율에 의한 구조물간 내진 성능 비교

  • 김장훈 (아주대학교 환경.도시공학부)
  • Published : 2001.06.01

Abstract

The energy concept has been extended to compare the hysteretic performance between various structural systems. As a result, the energy absorption efficiency is defined as the cumulative energy absorption capacity of a structural system normalized by that of the elasto-perfectly plastic system as a benchmark for comparisons. For this, the construction of energy curves from the experimental results obtained by cyclic loading tests is required. Using the proposed procedure, structures differing from each other in geometry, material and construction can be relatively and objectively compared for seismic performance. Also the beauty of this method is in its irrelevance to the structural failure mode. The proposed procedure was validated by application to the experimental results of two different specimens.

다양한 구조시스템간 반복하중에 대한 거동 성능을 비교하고자 에너지 개념을 확장하였다. 이로부터 에너지 흡수효율이 정의되었는데 이는 구조체의 누적에너지 흡수능력을 기준이 되는 탄성-완전소성시스템의 누적에너지 흠수량으로 나누어 무차원화한 것이다. 이를 위하여 반복하중실험으로부터 구한 실험결과들을 정리하여 에너지곡선의 형태로 표현하여야 한다. 제안된 방법을 이용하여 기하학적으로, 재료적으로 또한 구법이 서로 상이한 구조체간의 내진 성능에 대한 상대적이며 객관적인 비교가 가능해진다. 또한 이 방법의 가장 큰 장점 중의 하나는 구조물의 파괴형태와 관계없이 반복하중에 의한 힘-변위 관계만 주어지면 충분하다는 것이다. 제안된 방법을 두 시험체의 실험결과에 적용하여 그 타당성을 입증하여 보았다.

Keywords

References

  1. Recommended Lateral Force Requirements and Tentative Commentary, 5th edition SEAOC
  2. Evaluating the Seismic Resistance of Existing Buildings ATC-14
  3. Handbook for Seismic Evaluation of Existing Buildings(Preliminary) ATC-22
  4. Seismic Retrofitting Guidelines for Highway Bridges ATC-6-2
  5. Report No. FHWA-RD-94-052 Seismic retrofitting manual for highway bridges FHWA
  6. Mechanics of Materials Gere, J.M.;Timoshenko, S.P.
  7. 한국지진공학회논문집 v.3 no.3 에너지에 근거한 철근콘크리트 구조물의 내진성능 평가 Ⅰ- 휨요소 김장훈
  8. Technical Report NCEER-94-0013 Seismic energy based fatigue damage analysis of bridge columns, Part Ⅱ: evaluation of seismic demand Chang, G.A.;Mander, J.B.
  9. Technical Report NCEER-96-0008 Seismic evaluation of a 30-year-old nonductile highway bridge pier and its retrofit Mander, J.B.;Mahmoodzadegan, B.;Bhadra, S.;Chen, S.S.
  10. Technical Report NCEER-96-0009 Seismic performance of a model reinforced concrete bridge pier before and after retrofit Mander, J.B.;Kim, J.H.;Ligozio, C.A.
  11. Models for Concrete Structures ACI