• 한국지진공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.281-289
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• 2018

Existing reinforced concrete building structures have seismic vulnerabilities due to their seismically-deficient details resulting in non-ductile behavior. The seismic vulnerabilities can be mitigated by retrofitting the buildings using a fiber-reinforced polymer column jacketing system, which can provide additional confining pressures to existing columns to improve their lateral resisting capacities. This study presents dynamic responses of a full-scale non-ductile reinforced concrete frame retrofitted using a fiber-reinforced polymer column jacketing system. A series of forced-vibration testing was performed to measure the dynamic responses (e.g. natural frequencies, story drifts and column/beam rotations). Additionally, the dynamic responses of the retrofitted frame were compared to those of the non-retrofitted frame to investigate effectiveness of the retrofit system. The experimental results demonstrate that the retrofit system installed on the first story columns contributed to reducing story drifts and column rotations. Additionally, the retrofit scheme helped mitigate damage concentration on the first story columns as compared to the non-retrofitted frame.

• 한국지진공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.97-105
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• 2013

In this paper, the a static experiment of on two reinforced concrete (RC) frame sub-assemblages was conducted to evaluate the seismic behaviors of existing RC frames that were not designed to support a seismic load. The specimens were a one span and actual-sized. One of them had two columns with the same stiffness, but the other had two columns with different stiffness values. As Regarding the test results, lots of many cracks occurred on the surfaces of the columns and beam-column joints for the two specimens, but the cover concrete splitting hardly occurred was minimal until the test ends. In the case of the specimen with the same stiffness offor the two columns, the flexural collapse of the left-side column occurred. However, in the case of the specimen with different stiffness values for of the two columns, the beam-column joint finally collapsed, even though the shear strength of the joint was designed to be strong enough to support the lateral collapse load. The nonlinear Nonlinear static analysis of the two specimens was also conducted using the uniaxial spring model, and the analytical results successfully simulated the nonlinear behaviour of the specimens in accordance with the test results.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권5호
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• pp.591-601
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• 2018

Non-moment beam-to-column connections, which are usually referred to as simple or shear connections, are typically designed to carry only gravity loads in the form of vertical shears. Although in the analysis of structures these connections are usually assumed to be pinned, they may provide a small amount of rotational stiffness due to the typical connection details. This paper investigates the effects of this small rotational restraint of simple beam-to-column connections on the behavior and seismic response of steel braced non-moment resisting frames. Two types of commonly used simple connections with bolted angles, i.e., the Double Web angle Connection (DWC) and Unstiffened Seat angle Connection (USC) are considered for this purpose. In addition to the pinned condition - as a simplified representation of these connections - more accurate semi-rigid models are established and then applied to some frame models subjected to nonlinear pushover and nonlinear time history analyses. Although the use of bracing elements generally reduces the sensitivity of the global structural response to the behavior of connections, the obtained results indicate considerable effects on the local responses. Namely, our results show that consideration of the real behavior of connections is essential in designing the column elements where the pin-connection assumption significantly underestimates design of outer columns of upper stories.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.127-135
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• 2019

본 논문은 기존 RC 보강방법인 철골프레임 적용방법의 단점을 보완하고자, 접합철물을 최소화하고 팽창형 모르타르를 사용하여 H형강 프레임을 기존 RC 골조에 보강하고자 하였다. 철골프레임 적용 유.무를 변수로 RC 골조에 대한 반복가력실험을 실시하여 내진성능을 평가하였다. 철골프레임을 적용한 RC 골조의 최대내력이 기존 RC 골조에 비해 약 1.4배 향상되었으며, 등가점성감쇠비 평가결과 또한 평균 2.4% 향상되어 에너지 소산능력이 개선되었다. 유한요소해석결과 해당 실험결과가 신뢰성을 가질 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.87-98
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• 2009

지진작용에 의한 교각의 파괴유형을 관찰한 결과와 교각의 내진성능실험 결과로서, 소성힌지구역의 철근상세가 교각의 내진성능에 가장 큰 영향을 미친다는 것이 잘 알려져 있다. 소성힌지구역의 철근상세 중에서는 축방향철근의 겹침이음 여부가 횡방향철근의 상세보다 더 큰 영향을 준다. 소성힌지구역에 축방향철근이 겹침이음 되어 있는 경우에는 지진이 발생할 때 축방향철근에 미끌어짐(슬립)현상이 발생하여 연성능력을 발휘할 수 없으므로 충분한 내진성능을 발휘하기 어렵다. 그러나 내진설계기준이 도입되기 이전에 설계되어 시공된 교각의 상당수는 시공 상의 편의성으로 교각 하단에 축방향철근이 겹침이음된 상태로 시공되었다. 따라서 축방향철근이 겹침이음된 비내진 교각에 대한 내진성능 평가와 보강에 대한 연구가 많이 수행된 바 있다. 그러나 비내진 교각에 대한 연구는 원형 단면 기둥과 사각형 단면 기둥에 대한 것이 대부분으로, 벽식 교각의 내진성능과 보강방법에 대한 연구는 거의 수행된 바 없다. 본 논문에서는 축방향철근이 겹침이음된 벽식 교각의 거동특성을 실험적으로 파악하고 겹침이음부의 보강개념을 제안하였다. 축방향철근의 겹침이음과 띠철근의 간격을 변수로 한 벽식 교각의 약축 방향 준정적 실험 결과, 변위연성도의 평가에 사용되는 기존의 항복변위의 정의가 벽식 교각에는 부적절하다는 사실을 발견하였다. 따라서 벽식 교각에 대한 항복변위의 새로운 결정방법을 제안하였다. 또한 비내진 벽식 교각의 내진보강에 효과적인 방법으로 강판과 볼트를 이용한 보강방법을 제시하였고, 실험을 통하여 축방향철근의 슬립현상이 지체되고 연성능력이 향상됨을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.179-184
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• 2001

The objective of this study is to clarify the seismic capacity and the characteristics in the hysteretic behavior of RC structures with nonseismic detailing. To do this, an exterior beam-column subassemblage was selected from a 10-story RC building and 6 1/3-scale specimens were manufactured with 3 variables; ⑴ with and without slab, ⑵ upward and downward direction of anchorage for the bottom bar in beams, and ⑶ with and without hoop bars in the joint region. The test results have shown that ⑴ the existence of slab increased the strength in positive and negative moment, 25% and 62%, respectively; ⑵ the Korean practice of anchorage (downward and 25 $d_{b}$ anchorage length) caused the 8% reduction of strength and the early strength degradation when compared with the case of seismic details; and ⑶ the existence of hoop bars in the joint region does not show significant difference because the size of column is much larger than that of beam.m.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.11-16
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• 2003

현재 국내에서 설계 및 시공되고 있는 비내진상세를 가진 RC구조물의 이력거동특성과 내진성능이 밝혀져 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 일반적인 10층 철근콘크리트 구조물의 외부 보-기둥접합부를 선정하여 슬래브의 유무, 보하부 주근의 접합부내로의 정착방항, 접합부내 보강근의 유무에 따라 6개의 1/3축소 실험체를 만들어 반복횡하중 실험을 수행하였다. 실험결과 슬래브가 있는 실험체가 없는 실험체에 비해 정모멘트일 때 25%, 부모멘트일 때62%의 큰 강도를 나타냈고, 보하부 주근이 상부로 정착된 것이 하부로 정착된 경우보다 정모멘트일 때 8 %, 부모멘트일 때 11% 강도 증가효과가 있었다. 그리고 접합부내에 전단보강근이 보 주근의 뽑힘을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.201-211
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• 2021

The Ministry of the Interior and Safety in Korea developed seismic fragility function for various building types in 2009. Damage states for most building types were determined by structural analyses of sample models and foreign references because actual cases damaged by earthquakes rarely exist in Korea. Low-rise, piloti-type buildings showed severe damage by brittle failure in columns due to insufficient stirrup details in the 2017 Pohang earthquake. Therefore, it is necessary to improve damage state criteria for piloti-type buildings by consulting actual outcomes from the earthquake. An analytical approach was conducted by developing analysis models of sample buildings reflecting insufficient stirrup details of columns to accomplish the purpose. The result showed that current spectral displacements of damage states for piloti-type buildings might be too large to estimate actual fragility. When the brittle behavior observed in the earthquake is reflected in the analysis model, one-fourth through one-sixth of current spectral displacements of damage states may be appropriate for existing low-rise, piloti-type buildings.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.211-222
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• 2016

Reinforced concrete shear walls with deficient reinforcement details are tested under cyclic loading. The deficiency of reinforcement details includes insufficient splice length in U-stirrups at the ends of horizontal reinforcement and boundary column dowel bars found in existing low- to mid-rise Korean buildings designed non-seismically. Three test specimens have rectangular, babel and flanged sections, respectively. Flexure- and shear-controlled models for reinforced concrete shear walls specified in ASCE/SEI 41-13 are compared with the flexural and shear components of force-displacement relation extracted separately from the top displacement of the specimen based on the displacement data measured at diverse locations. Modification of the shear wall models in ASCE/SEI 41-13 is proposed in order to account for the effect of bar slip, cracking loads in flexure and shear. The proposed modification shows better approximation of the test results compared to the original models.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.162-171
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• 2023

본 연구에서는 기존 구조물의 면내 보강을 위해 콘크리트 구조물과 보강재를 쉽게 연결할 수 있는 내진 어댑터의 세부 설계 방안을 제안하였다. 제안된 내진 어댑터는 실제 크기의 절반으로 축소된 2층짜리 기둥-보 구조물에서 동적 시뮬레이션을 통해 성능을 테스트하였다. 실험 결과, 내진 어댑터를 사용하여 보강된 시험체는 보강되지 않은 시험체에 비해 에너지 소산 능력이 3.5배 향상되었음을 보여주어, 일반적인 사용 범위 내에서 내진 어댑터가 손상되지 않았음이 확인되어 그 효과를 입증하였다. 이어서 변형 한계(변형 각도 3.3%)까지 하중을 가했을 때, 1층 하부에서 어댑터와 보강재를 연결하는 M10 볼트 중 하나가 파손된 것을 관찰하였다. 이러한 발견을 고려할 때, 실제 상황에서 내진 보강을 적용할 때는 내진 어댑터를 연결하는 볼트와 앵커의 설계에 중점을 둬야 할 것으로 판단되었다.