• 제목/요약/키워드: Seismic load test

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지진에 의한 교량의 탄성받침장치 손상 원인 규명 (Identification of Failure Cause for Elastomeric Bearing in Bridge by Earthquakes)

  • 서영득;최형석;김인태;김정한;정영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.19-26
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    • 2021
  • 교량 받침장치부는 상부구조의 수직하중을 지지하여 하부구조에 전달하고, 교량의 붕괴사고를 방지하는 역할을 한다. 하지만, 포항지진에 의하여 총 12개 도로교량의 받침장치 몰탈 파손, 받침장치 파손 및 쐐기 손상이 보고되었다. 본 연구에서는 지진시 교량 받침장치부의 구조 시스템 특성을 고려하여 교각의 코핑부와 무수축몰탈을 포함한 면진받침 장치 실험체의 전단 거동특성 및 손상모드를 평가하였다. 받침장치 쐐기에 대한 영향을 확인하기 위하여 쐐기 설치 유무를 변수로 설정하였으며, 압축-전단 실험을 실시하여 면진장치의 전단 거동특성과 손상모드를 확인하였다. 또한 유한요소해석을 통하여 받침장치의 거동특성 및 각 구성요소별 손상원인을 분석하였다. 실험결과, 쐐기의 충돌 및 손상 발생 이후 급격한 하중변화가 발생하였으며, 받침장치와 무수축몰탈 경계부를 따라 균열이 발생하였다. 쐐기 유무에 따른 쐐기, 앵커 소켓 및 무수축볼탈의 응력거동을 비교함으로써 지진시 교량받침장치부의 손상원인을 규명하였다.

철근콘크리트 교각의 연성도 평가를 위한 비선형해석 (Nonlinear Analysis of RC Bridge Columns for Ductility Evaluation)

  • 손혁수;이재훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.39-49
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    • 2003
  • 본 연구는 철근콘크리트 교각에 대한 새로운 내진설계법을 개발하기 위한 연구의 일환으로서, 축력과 함께 반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 교각의 모멘트-곡률 포락곡선 및 하중-변위 포락곡선을 얻기 위한 비선형 해석방법을 제시한다. 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요변수들에 대한 기존의 해석모델을 적용하였으며, 국내ㆍ외에서 수행된 나선철근 및 원형띠철근 기둥의 준정적 실험결과와의 비교 분석을 통하여 실험결과와 유사한 해석결과를 제공할 수 있도록 기존의 해석모델을 일부 수정 제안하였다. 해석에는 횡방향 구속효과를 고려한 콘크리트 모델, 반복하중을 받는 철근의 포락선 모델, 축방향철근의 부착슬립 모델, 전단변형 모델 등을 적용하였다. 제안된 해석방법은 실험결과를 비교적 잘 예측할 수 있는 것으로 평가되며, 특히 변형능력 및 연성도에 대하여는 실험결과에 비하여 안전측의 결과를 제공한다.

유연한 벽면을 가진 사각형 물탱크의 설계지진력 산정 (Seismic Design Force for Rectangular Water Tank with Flexible Walls)

  • 김민우;유은종;박지훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.303-310
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    • 2023
  • The equivalent static load for non-structural elements has a limitation in that the sloshing effect and the interaction between the fluid and the water tank cannot be considered. In this study, the equations to evaluate the impulse and convective components in the design codes and previous research were compared with the shaking table test results of a rectangular water tank with flexible wall panels. The conclusions of this study can be summarized as follows: (1) It was observed that the natural periods of the impulsive component according to ACI 350.3 were longer than system identification results. Thus, ACI 350.3 may underestimate the earthquake load in the case of water tanks with flexible walls. (2) In the case of water tanks with flexible walls, the side walls deform due to bending of the front and back walls. When such three-dimensional fluid-structure interaction was included, the natural period of the impulsive component became similar to the experimental results. (3) When a detailed finite element (FE) model of the water tank was unavailable, the assumption Sai = SDS could be used, resulting in a reasonably conservative design earthquake load.

구조물 내진 보강용 폴리우레아의 내구 성능 평가 (Durability Performance Evaluation of PolyUrea for Seismic Retrofitting of RC Structures)

  • 조철민;김장호;이두성;김태균
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 전 세계적으로 지진발생이 빈번하고 많은 인명피해와 사회기반시설물의 피해가 발생하고 있다. 지진에 대한 보수, 보강기법에 대한 연구가 많이 있었지만 대부분은 강성보강형태로 반복적인 하중이 구조물에 작용하면 2차적 피해가 발생할 수 있다. 따라서 강성보강이 아닌 연성보강형태의 보수, 보강기법이 필요하다. 본 연구에서는 철근 콘크리트 기둥 부재에 적용할 수 있는 보강 공법으로써 폴리머계의 고인성과 고연성 효과를 나타내는 경질형 폴리우레아를 내진보강용 재료로 선택하였고 재료의 열화 및 내화학적 특성에 대한 내구 성능을 평가하였다. 내구 성능 평가는 폴리우레아의 산 환경 및 자외선 노출 시험을 실시하였고, 폴리우레아를 도포한 콘크리트의 탄산화 노출 및 동결융해 시험을 실시하였다. 내진보강용 폴리우레아는 모든 시험을 통하여 내구성능과 저항능력이 우수한 것으로 판단되며 추후 내진 보강 재료로써 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

Effects of loading history on seismic performance of SRC T-shaped column, Part I: Loading along web

  • Wang, J.;Liu, Z.Q.;Xue, J.Y.;Hu, C.M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제68권2호
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    • pp.193-201
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    • 2018
  • This paper describes an experimental study on the seismic performance of steel reinforced concrete (SRC) T-shaped columns. The lateral loads were applied along the web of the column with different loading histories, such as monotonic loading, mixed loading of variable amplitude cyclic loading and monotonic loading, constant amplitude cyclic loading and variable amplitude cyclic loading. The failure modes, load-displacement curves, characteristic loads and displacements, ductility, strength and stiffness degradations and energy dissipation capacity of the column were analyzed. The effects of loading history on the seismic performance were focused on. The test results show that the specimens behaved differently in the aspects of the failure mode subject to different loading history, although all the failure modes can be summarized as flexural failure. The hysteretic loops of specimens are plump, and minimum values of the failure drift angles and ductility coefficients are 1/24 and 4.64, respectively, which reflect good seismic performance of SRC T-shaped column. With the increasing numbers of loading cycles, the column reveals lower bearing capacity and ductility. The strength and stiffness of the column with variable amplitude cyclic loading degrades more rapidly than that with constant amplitude cyclic loading, and the total cumulative dissipated energy of the former is less.

Comparison of displacement capacity of reinforced concrete columns with seismic codes

  • Cansiz, Sinan;Aydemir, Cem;Arslan, Guray
    • Advances in concrete construction
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    • 제8권4호
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    • pp.295-304
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    • 2019
  • The lateral displacement or drift may be the cause of the damage in the reinforced concrete (RC) columns under the seismic load. In many regulations, lateral displacement was limited according to the properties of columns. The design displacement limits may be represented indirectly through the material strain limits and the mechanical properties of columns. EUROCODE-8 and FEMA356 calculate displacement limits by taking into account the mechanical properties of columns. However, Turkey Building Earthquake Code (TBEC) determine displacement limits by taking into account the material strain limits. The aim of this study is to assess the seismic design codes for RC columns through an experimental study. The estimates of seismic design codes have been compared with the experimental results. It is observed that the lateral displacement capacities of columns estimated according to some seismic codes are not in agreement with the experimental results. Also, it is observed that TBEC is conservative in the context of the performance indicator of RC columns, compared to EUROCODE-8 and FEMA356. Moreover, in this study, plastic hinge length and effective stiffness of test elements were investigated.

지반가속도에 의한 철근콘크리트 전단벽의 비선형 지진응답 및 파괴거동 (Nonlinear Seismic Response and Failure Behavior of reinforced Concrete Shear Wall Subjected to Base Acceleration)

  • 유영화;신현목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.21-32
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    • 1999
  • 지진가속도에 의한 부재의 지진거동 특성은 실험적인 방법 또는 등가의 정적실험으로부터 추정되어 온 것이 대부분이다 본 연구에서는 지진가속도에 의한 철근콘크리트 전단벽체의 지진응답 및 파괴거동 특성을 유한요소법을 사용한 해석적인 기법에 의해서 예측하였다 콘크리트 부재에서 균열은 필연적으로 발생하게 되며 이로 인한 부재의 강도 및 강성의 감소 철근의 항복 및 하중의 반복성으로 인한 균열의 개폐등이 수반된다 본 연구에서는 이와 같은 콘크리트와 철근의 비선형 특성을 고려한 이축응력상태에 대한 재료모델과 동적해석 알고리즘을 범용 수치해석기법인 유한요소법을 사용하여 해석프로그램으로 구현하였다 지진가속도를 받는 전단벽을 대상으로 지진응답 및 파괴거동등을 본 연구의 해석적인 방법으로 예측하였으며 그 결과를 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

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The seismic performance of steel pipe-aeolian sand recycled concrete columns

  • Yaohong Wang;Kangjie Chen;Zhiqiang Li;Wei Dong;Bin Wu
    • Earthquakes and Structures
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    • 제26권1호
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    • pp.77-86
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    • 2024
  • To investigate the seismic performance of steel pipe-aeolian sand recycled concrete columns, this study designed and produced five specimens. Low-cycle repeated load tests were conducted while maintaining a constant axial compression ratio. The experiment aimed to examine the impact of different aeolian sand replacement rates on the seismic performance of these columns. The test results revealed that the mechanical failure modes of the steel pipe-recycled concrete column and the steel pipe-aeolian sand recycled concrete column were similar. Plastic hinges formed and developed at the column foot, and severe local buckling occurred at the bottom of the steel pipe. Interestingly, the bulging height of the damaged steel pipe was reduced for the specimen mixed with an appropriate amount of wind-deposited sand under the same lateral displacement. The hysteresis curves of all five specimens tested were relatively full, with no significant pinching phenomenon observed. Moreover, compared to steel tube-recycled concrete columns, the steel tube-aeolian sand recycled concrete columns exhibited improved seismic energy dissipation capacity and ductility. However, it was noted that as the aeolian sand replacement rate increased, the bearing capacity of the specimen increased first and then decreased. The seismic performance of the specimen was relatively optimal when the aeolian sand replacement rate was 30%. Upon analysis and comparison, the damage analysis model based on stiffness and energy consumption showed good agreement with the test results and proved suitable for evaluating the damage degree of steel pipe-wind-sand recycled concrete structures.

인방형 강재댐퍼의 구조성능에 대한 실험적 연구 (Experimental Evaluation of the Seismic Performance for Lintel Beam Type Steel Damper)

  • 노경민;김민숙;이영학
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.77-84
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    • 2017
  • As an alternative to coupling beam in shear wall system, application of the damper which can dissipate energy is increasing. In this study, lintel beam type steel damper which is simple to construct and change depending on design load was proposed. Cyclic loading test was conducted to compare reinforced concrete coupling beam and lintel beam type steel damper. The test results showed that lintel beam type steel damper has higher initial stiffness and energy dissipation capacity than reinforced concrete coupling beam.

겹침이음 길이가 짧은 RC 기둥의 이방향 횡하중 가력 실험 (Bidirectional Lateral Loading of RC Columns with Short Lap Splices)

  • 이창석;박이슬;한상환
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.19-27
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    • 2020
  • Reinforced concrete (RC) buildings built in the 1980s are vulnerable to seismic behavior because they were designed without any consideration of seismic loads. These buildings have widely spaced transverse reinforcements and a short lap splice length of longitudinal reinforcements, which makes them vulnerable to severe damage or even collapse during earthquakes. The purpose of this study is to investigate the impact of bidirectional lateral loads on RC columns with deficient reinforcement details. An experimental test was conducted for two full-scale RC column specimens. The test results of deficient RC columns revealed that bidirectional loading deteriorates the seismic capacity when compared with a column tested unidirectionally. Modeling parameters were extracted from the tested load-displacement response and compared with those proposed in performance-based design standards. The modeling parameters proposed in the standards underestimated the deformation capacity of tested specimens by nearly 50% and overestimated the strength capacity by 15 to 20%.