Experimental Curvature Analysis of Reinforced Concrete Piers with Lap-Spliced Longitudinal Steels subjected to Seismic Loading

Through the 1982 Urahawa-ohi and the 1995 Kobe earthquakes, a number of bridge columns were observed to develop a flexural-shear failure due to the bond slip as a consequence of premature termination of the column longitudinal reinforcement. Because the seismic behavior of RC bridge piers is largely dependent on the performance of the plastic hinge legion of RC bridge piers, it is desirable that the seismic capacity of RC bridge pier is to evaluate as a curvature ductility. The provision for the lap splice of longitudinal steel was not specified in KHBDS(Korea Highway Bridge Design Specification) before the implementation of 1992 seismic design code, but the lap splice of not more than 50%, longitudinal reinforcement was newly allowed in the 2005 version of the KHBDS. The objective of this research is to investigate the distribution and ductility of the curvature of RC bridge column with the lap splice of longitudinal reinforcement in the plastic hinge legion. Six (6) specimens were made in 600 mm diameter with an aspect ratio of 2.5 or 3.5. These piers were cyclically subjected to the quasi-static loads with the uniform axial load of $P=0.1f_{ck}A_g$. According to the slip failure of longitudinal steels of the lap spliced specimen by cyclic loads, the curvatures of the lower and upper parts of the lap spliced region were bigger and smaller than the corresponding paris of the specimen without a lap splice, respectively. Therefore, the damage of the lap spliced test column was concentrated almost on the lower part of the lap spliced region, that appeared io be failed in flexure.

지진하중을 받는 주철근 겹침이음된 철근콘크리트 교각의 곡률분석

지난 1982년 우라카와 근해지진 및 1995년 효고현 남부 지진 등에 의하여 주철근이 겹침이음된 많은 교각들이 주철근 겹침이음부의 활동에 의한 휨-전단파괴를 발생하였음을 경험하였다. 철근콘크리트 교각의 내진성능은 소성힌지구간의 변형능력에 좌우되고 있으며, 이는 곡률연성도로서 평가된다. 우리나라에서는 1992년 내진 설계가 도입된 이후 철근콘크리트 교각의 주철근겹침이음에 대한 규정이 없었으나, 2005년 도로교 설계기준에서 주철근겹침음을 50% 이내에서 허용하고 있다. 본 연구는 단면 직경이 600 mm이고 형상비가 2.5 및 3.5인 주철근 겹침이음이 있는 철근콘크리트 교각에 대하여 지진시 소성힌지부의 곡률분포 및 곡률연성도에 대하여 조사하였다. 실험은 일정한 축력 $P=0.1f{ck}A_g$가 재하된 상태에서 변위제어 방식으로 준정적실험을 실시하였다. 실험결과 반복하중에 의한 주철근 겹침이음부에 활동이 발생하면, 주철근 겹침이음 구간 내의 곡률이 주철근 겹침이음이 없는 경우와 다르게 나타났다. 다시 말하면 주철근 겹침이음 실험체의 겹침이음 구간 중의 하부 곡률은 주철근 겹침이음이 없는 실험체의 경우보다 큰 값을 보이고 있으며, 상부는 작은 값을 보였다. 이로 인하여 교각실험체의 손상은 겹침이음 구간의 하부에 집중되어 휨파괴되는 모습으로 보이는 양상을 보였다.