DOI QR코드

DOI QR Code

Parametric Study on the P-M Interaction Diagram of Hollow Prestressed Concrete Bridge Columns

중공 프리스트레스트 콘크리트 교각의 P-M 상관도 매개변수 분석

  • 김태훈 (삼성물산(주) 건설부문 기반기술연구소)
  • Received : 2011.08.09
  • Accepted : 2011.09.27
  • Published : 2011.12.31

Abstract

This study presents the results of parametric studies of the P-M interaction diagram of hollow prestressed concrete bridge columns. Among the numerous parameters, this study concentrates on concrete compressive strength, prestressing steel reinforcement ratio, effective prestress, the Ds/Do ratio, and the Di/Do ratio. The strength and ductility of hollow prestressed concrete bridge columns were evaluated through quasistatic tests. The P-M interaction diagrams from the codes were different from that of the results, which were in good agreement with AASHTO-LRFD. Nondimensionalized P-M interaction diagrams were developed to predict the design resistance of hollow prestressed concrete bridge columns.

이 연구는 중공 프리스트레스트 콘크리트 교각의 P-M 상관도에 대한 매개변수 분석을 수행한 결과를 제시하고 있다. 다수의 매개변수 중에 콘크리트 압축강도, PS 강재량, 유효프리스트레스, $D_s/D_o$, 그리고 $D_i/D_o$를 선택하여 P-M 상관도에 미치는 영향을 중점적으로 다루었다. 준정적 실험을 통해서 중공 프리스트레스트 콘크리트 교각 실험체의 강도와 연성도를 평가하였다. 실험 및 해석결과와 각 코드를 기준으로 비교한 P-M상관도의 결과는 서로 다른 차이를 나타내었으며 AASHTO-LRFD는 근접한 값을 보여주었다. 무차 원화한 P-M 상관도를 중공 프리스트레스트 콘크리트 교각의 저항능력을 예측하기 위하여 제시하였다.

Keywords

References

  1. Ito, T., Yamaguchi, T., and Ikeda, S., "Seismic Performance of Concrete Piers Prestressed in Vertical Direction," Proc. Japan Concrete Institute, Vol. 19, No. 2, 1197-1202, 1997. (in Japanese)
  2. Mori, T., Park, D.-K., Ikeda, S., and Yoshioka, T., "Seismic Performance of Prestressed Piers," The First fib Congress, CD.
  3. 정영수, 한기훈, 이강균, 이대형, "원형중공 콘크리트 교각의 내진성능에 대한 준정적 실험," 한국지진공학회 논문집, 제3권, 제2호, 41-53, 1999.
  4. 김익현, 이종석, 이윤복, 김원섭, 선창호, "50% 주철근 겹침이음을 갖는 중실 및 중공 사각단면 교각의 거동특성," 한국지진공학회논문집, 제7권, 제5호, 25-35, 2003.
  5. Yeh, Y.-K., Mo, Y. L., and Yang, Y., "Seismic Performance of Hollow Circular Bridge Piers," ACI Structural Journal, Vol. 98, No. 6, 862-871, 2001.
  6. Yeh, Y.-K., Mo, Y. L., and Yang, Y., "Seismic Performance of Rectangular Hollow Bridge Columns," Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 128, No. 1, 60-68, 2002. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2002)128:1(60)
  7. Mo, Y. L., Wong, D. C., and Maekawa, K., "Seismic Performance of Hollow Bridge Columns," ACI Structural Journal, Vol. 100, No. 3, 337-348, 2003.
  8. AASHTO, AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, 4th Edition, 2007.
  9. 한국도로교통협회, 도로교설계기준, 2010.
  10. 한국콘크리트학회, 콘크리트구조설계기준, 2007.
  11. 김태훈, 김영진, 신현목, "현행설계법 및 하중저항계수설계법에 의한 완전 조립식 교량 하부구조의 설계결과 비교," 한국지진공학회 논문집, 한국지진공학회, 제15권, 제2호, 11-22, 2011.
  12. Kim, T. H., Lee, K. M., Yoon, C. Y., and Shin, H. M., "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, 1199-1207, 2003. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2003)129:9(1199)
  13. Kim, T. H., Lee, K. M., Chung, Y. S., and Shin, H. M., "Seismic Damage Assessment of Reinforced Concrete Bridge Columns," Engineering Structures, Vol. 27, No. 4, 576-592, 2005. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.11.016
  14. Kim, T. H., Park, J. G., Kim, Y. J., and Shin, H. M., "A Computational Platform for Seismic Performance Assessment of Reinforced Concrete Bridge Piers with Unbonded Reinforcing or Prestressing Bars," Computers & Concrete, Vol. 5, No. 2, 135-154, 2008. https://doi.org/10.12989/cac.2008.5.2.135
  15. Kim, T. H., Lee, H. M., Kim, Y. J., and Shin, H. M., "Performance Assessment of Precast Concrete Segmental Bridge Columns with a Shear Resistant Connecting Structure," Engineering Structures, Vol. 32, No. 5, 1292-1303, 2010. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.01.007
  16. Kim, T. H., Park, S. J., Kim, Y. J., and Shin, H. M., "Performance Assessment of Precast Segmental PSC Bridge Columns with Precast Concrete Footings," Magazine of Concrete Research, Vol. 62, No. 11, 773-787, 2010. https://doi.org/10.1680/macr.2010.62.11.773
  17. Taylor, R. L., FEAP - A Finite Element Analysis Program, Version 7.2, Users Manual, Vol. 1-2, 2000.
  18. 김태훈, 박영기, 김영진, 신현목, "중공 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각의 성능평가," 한국지진공학회 논문집, 한국지진공학회, 제14권, 제1호, 51-62, 2010.
  19. Naaman, A. E., Prestressed Concrete Analysis Design, 2nd Edition, Techno Press, 2004.
  20. Nawy, E. G., Prestressed Concrete: A Fundamental Approach, 5th Edition, Pearson, 2009.