KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Precast Segmental PSC Bridge Columns with Precast Concrete Footings : II. Experiments and Analyses

조립식 기초부를 갖는 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각 : II. 실험 및 해석

  • 김태훈 ((주)대우건설 기술연구원) ;
  • 김영진 ((주)대우건설 기술연구원) ;
  • 이재훈 (영남대학교 토목공학과) ;
  • 신현목 (성균관대학교 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2009.04.03
  • Accepted : 2009.06.07
  • Published : 2009.07.31
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Abstract

The purpose of this study is to investigate the seismic behavior of precast segmental PSC bridge columns with precast concrete footings and to provide the details and reference data. Six precast segmental PSC bridge columns were tested under a constant axial load and a cyclically reversed horizontal load. A computer program, RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), for the analysis of reinforced concrete structures was used. A bonded or unbonded tendon element based on the finite element method, that can represent the interaction between tendon and concrete of prestressed concrete member, is used. A joint element is modified to predict the inelastic behaviors of segmental joints. This study documents the testing of precast segmental PSC bridge columns with precast concrete footings and presents conclusions based on the experimental and analytical findings.

이 연구는 조립식 기초부를 갖는 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각의 지진거동을 파악하고 이에 대한 상세와 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 6개의 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각 실험체에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 수정된 접합요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 이 연구에서는 조립식 기초부를 갖는 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각의 실험적, 해석적 결과를 제시하였다.

Keywords

References

  1. 김태훈, 김영진, 김성운, 신현목(2008a) 전단저항 연결체를 갖는 프리캐스트 세그먼트 교각의 성능평가. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제28권 제4A호, pp. 591-601.
  2. 김태훈, 김영진, 진병무, 신현목(2007) Numerical Study on the Joints between Precast Post-Tensioned Segments. 한국콘크리트학회논문집, 한국콘크리트학회, 제19권 제1E호, pp. 3-9. https://doi.org/10.4334/IJCSM.2007.19.1E.003
  3. 김태훈, 박세진, 김영진, 신현목(2008b) P-delta 영향을 고려한 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각의 성능평가. 한국지진공학회논문집, 한국지진공학회, 제12권 제4호, pp. 45-54. https://doi.org/10.5000/EESK.2008.12.4.045
  4. 김태훈, 신현목(2001) Analytical Approach to Evaluate the Inelastic Behaviors of Reinforced Concrete Structures under Seismic Loads. 한국지진공학회논문집, 한국지진공학회, 제5권 제2호, pp. 113-124.
  5. 김태훈, 진병무, 김영진, 신현목(2005) 조립식 프리스트레스트 콘크리트 교각의 비탄성 거동에 관한 해석적 연구. 한국지진공학회논문집, 한국지진공학회, 제9권 제5호, pp. 29-40. https://doi.org/10.5000/EESK.2005.9.5.029
  6. 김현호, 심창수, 정철헌, 김철환(2007) 중실원형단면 조립식 교각의 내진 성능 평가. 한국지진공학회논문집, 한국지진공학회, 제11권 제3호, pp. 23-31. https://doi.org/10.5000/EESK.2007.11.3.023
  7. 한국도로교통협회(2005) 도로교설계기준.
  8. 한국콘크리트학회(2007) 콘크리트구조설계기준.
  9. AASHTO (2004) AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, 3rd Edition.
  10. Billington, S.L. and Yoon, J.K. (2004) Cyclic response of unbonded posttensioned precast columns with ductile fiber-reinforced concrete. Journal of Bridge Engineering, ASCE, Vol. 9, No. 4, pp. 353-363. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:4(353)
  11. Chou, C.C. and Chen, Y.C. (2006) Cyclic tests of post-tensioned precast cft segmental bridge columns with unbonded strands. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 35, pp. 159-175. https://doi.org/10.1002/eqe.512
  12. Kim, T.H., Kim, Y.J., Kang, H.T., and Shin, H.M. (2007). Performance assessment of reinforced concrete bridge columns using a damage index. Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 34, No. 7, pp. 843-855. https://doi.org/10.1139/L07-003
  13. Kim, T.H., Lee, K.M., Chung, Y.S., and Shin, H.M. (2005) Seismic damage assessment of reinforced concrete bridge columns. Engineering Structures, Vol. 27, No. 4, pp. 576-592. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.11.016
  14. Kim, T.H., Lee, K.M., Yoon, C.Y., and Shin, H.M. (2003) Inelastic behavior and ductility capacity of reinforced concrete bridge piers under earthquake. I: Theory and Formulation. Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 129, No. 9, pp. 1199-1207. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2003)129:9(1199)
  15. Kim, T.H., Park, J.G., Kim, Y.J., and Shin, H.M. (2008) A computational platform for seismic performance assessment of reinforced concrete bridge piers with unbonded reinforcing or prestressing bars. Computers & Concrete, Vol. 5, No. 2, pp. 135-154. https://doi.org/10.12989/cac.2008.5.2.135
  16. Park, R. (1998) Ductility evaluation from laboratory and analytical testing. proc. of the ninth world conference on earthquake engineering, tokyo-kyoto, Japan, Vol. VII, Balkema, Rotterdam, pp. 605-616.
  17. Saiidi, M.S., Sanders, D., and Acharya, S. (2001) Seismic retrofit of spread footings supporting bridge columns with short dowels. Construction and Building Materials, Vol. 15, pp. 177-185. https://doi.org/10.1016/S0950-0618(00)00046-5
  18. Taylor, R.L. (2000) FEAP - A Finite Element Analysis Program, Version 7.2 Users Manual, Vol. 1 and Vol. 2.
  19. Wang, J.C., Ou, Y.C., Chang, K.C., and Lee, G.C. (2008) Largescale seismic tests of tall concrete bridge columns with precast segmental construction. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 37, pp. 1449-1465. https://doi.org/10.1002/eqe.824
  20. Xiao, Y., Priestley, M.J.N., and Seible, F. (1996) Seismic assessment and retrofit of bridge column footings. ACI Structural Journal, Vol. 93, No. 1, pp. 79-94.
  21. Yamashita, R. and Sanders, D. (2006) Seismic performance of unbonded prestressed concrete columns constructed with precast segments. Proc. of 100th Anniversary Earthquake Conference, San Francisco, CA.