Abstract
During the rapid economic growth in Korea since the 1970s, many underground facilities were constructed such as under passes and railways. Seismic design has been mandated in 1988, but the structures built before 1988 were not reflected on the seismic design. Accordingly, these underground structures require effective seismic reinforcing methods to ensure safety when the earthquake happens. By these reasons, in this study, using the proposed pre-flexed members, RC box structure was analyzed for seismic reinforcement of the corner. This method is based on a principle that enlarging the resistance against the external force by installing the pre-flexed member to the box structure corner. To evaluate validity, a newly developed member with CornerSafe was compared with traditional type reinforcement using experiments and finite element analysis. In finite element mode, nonlinearity of steel was modeled based on J2 plasticity model and concrete was based on CEB FIP MODEL CODE 1990. Also, composite ratios of box and pre-flexed member were computed for design application. The reinforcement and box structure were analyzed under the bond condition completely attached by the tie, and the results of experiment and finite element analysis were same in the force-displacement curve.
1970년대 이후 한국의 빠른 경제성장 동안에 수로나 철도 등 많은 지중구조물들이 건설되었다. 1988년에 내진설계가 의무화되었으나, 1988년 이전의 지중 구조물들은 내진설계가 반영되지 않았다. 따라서, 이러한 지중 구조물들은 지진이 일어났을 때 안전성을 확보하기 위해 효과적인 내진 보강방법이 필요하다. 그러한 이유로, 본 연구에서는 새롭게 개발된 보강재를 이용한 RC 박스 지중 구조물 우각부 보강공법의 내진성능에 대하여 분석하였다. 이 공법은 박스구조물 우각부에 Pre-flexed member를 설치하여 외력에 저항력을 증대시키는 원리이다. 타당성을 검증하기 위해서 새로이 개발된 보강재와 기존의 보강재를 실험과 유한요소해석으로 비교하였다. 유한요소모델에서 강재의 비선형 모델은 J2 Plasticity Model을 기초로 하고 콘크리트는 CEB-FIP MODEL CODE 1990로 모델링되었다. 또한, 설계반영을 위한 박스 구조물과 보강재와의 합성률을 산정하였다. 보강재와 박스구조물은 Tie에 의해 완전 부착된 상태의 연결조건 하에서 해석이 수행되었으며, 하중-변위곡선에서 실험과 유한요소해석의 결과가 서로 일치하였다.
