In this paper, Nonlinear Static Pushover analysis method(NSP) is proposed which apply to RC buildings reinforced by external retrofit for seismic performance. Based on previous analysis and research, NSP is more developed by connection nonlinearity according to shear resistance mechanism such as dowel and adhesive resistance as major shear resistance elements. According to the proposed method, structural analysis for example buildings was carried out to evaluate seismic performance of buildings. And, it was confirmed that depending on shear strain and characteristics of joint resistant of external retrofitting are different from internal retrofitting. Furthermore, the strength reduction coefficient of the anchor needs to be considered at the joint design.
A new method for designing moment resisting concrete frames failing in a global mode is presented in this paper. Starting from the analysis of the typical collapse mechanisms of frames subjected to horizontal forces, the method is based on the application of the kinematic theorem of plastic collapse. The beam section properties are assumed to be known quantities, because they are designed to resist vertical loads. As a consequence, the unknowns of the design problem are the column sections. They are determined by means of design conditions expressing that the kinematically admissible multiplier of the horizontal forces corresponding to the global mechanism has to be the smallest among all kinematically admissible multipliers. In addition, the proposed design method includes the influence of second-order effects. In particular, second-order effects can play an important role in the seismic design and can be accounted for by means of the mechanism equilibrium curves of the analysed collapse mechanism. The practical application of the proposed methodology is herein presented with reference to the design of a multi-storey frame whose pattern of yielding is validated by means of push-over analysis.
한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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pp.399-406
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2000
Viscous dampers have been utilized as bearings and STU`s (Shock Transmission Unit) in earthquake resistant designs for bridges. Some viscous dampers are used as energy dissipators on one hand, but some dampers such as STU`s are used as fixing devices during an earthquake on the other hand. This paper discusses the effect of viscous dampers on the response of bridge with respect to the magnitude of damping coefficients. For this purpose, a typical bridge was taken as an example, and time-history dynamic analysis have been carried out. The input seismic data used in the analyses are relevant to the response spectra in the Koreans design code. The results show that there is an optimum value of coefficient considered most effective in the design. A STU with a large value of coefficient seems to make its support fixed. The response of the bridge is not much sensitive to the variation of the damping coefficients.
The work is concerned with an investigation of the advantages stemming from the use of lightweight aggregate concrete in earthquake-resistant reinforced concrete construction. As the aseismic clauses of current codes make no reference to lightweight aggregate concrete beams made of lightweight aggregate concrete but designed in accordance with the code specifications for normal weight aggregate concrete, together with beams made from the latter material, are tested under load mimicking seismic action. The results obtained show that beam behaviour is essentially independent of the design method adopted, with the use of lightweight aggregate concrete being found to slightly improve the post-peak structural behaviour. When considering the significant reduction in deadweight resulting from the use of lightweight aggregate concrete, the results demonstrate that the use of this material will lead to significant savings without compromising the structural performance requirements of current codes.
Permanent deformation plays a key role in performance based earthquake resistant design. In order to estimate permanent deformation after earthquake, it is essential to secure reliable response history analysis(RHA) as well as earthquake scenario. This study focuses on permanent deformation of an inverted T-type wall under earthquake. The study is composed of two separate parts. The first one is on the verification of RHA and the second one is on an effect of input earthquake motion. The former is discussed in this paper and the latter in the companion paper. The verification is conducted via geotechnical dynamic centrifuge test in prototype scale. Response of wall stem, ground motions behind the wall obtained from RHA matched pretty well with physical test performed under centrifugal acceleration of 50g. The rigorously verified RHA is used for parametric study to investigate an effect of input earthquake motion selection in the companion paper.
Results from an experimental study on the seismic response of six composite reinforced concrete column-to-steel beam interior joints are presented. The primary variable investigated is the details in the joint. For the basic specimen, the main subassemblies of the beam and column are both continuous, and the steel beam flanges extended to the joint are partly cut off. Transverse beam, steel band plates, cove plates, X shape reinforcement bars and end plates are used in the other five specimens, respectively. After the joint steel panel yielded, two failure modes were observed during the test: local failure in Specimens 1, 2 and 4, shear failure in Specimens 3, 5 and 6. Specimens 6, 3, 5 and 4 have a better strength and deformation capacity than the other two specimens for the effectiveness of their subassemblies. For Specimens 2 and 4, though the performance of strength degradation and stiffness degradation are not as good as the other four specimens, they all have excellent energy dissipation capacity comparing to the RC joint, or the Steel Reinforced Concrete (SRC) joint. Based on the test result, some suggestions are presented for the design of composite RCS joint.
Distributed-Steel Bar Reinforced Concrete (DSBRC) columns, a new and innovative construction technique for composite steel and concrete material which can alleviate the difficulty in the arrangement of the stirrup in the column, were studied experimentally and analytically in this paper. In addition, an ordinary steel Reinforced Concrete (SRC) column was also tested for comparison purpose. The specimens were subjected to quasi-static load reversals to model the earthquake effect. The experimental results including the hysteresis curve, resistance recession, skeleton curves and ductility ratio of columns were obtained, which showed well resistant-seismic behavior for DSBRC column. Meanwhile a numerical three-dimensional nonlinear finite-element (FE) analysis on its mechanical behavior was also carried out. The numerically analyzed results were then compared to the experimental results for validation. The parametric studies and investigation about the effects of several critical factors on the seismic behavior of the DSBRC column were also conducted, which include axial compression ratios, steel ratio, concrete strength and yield strength of steel bar.
Six reinforced concrete shear wall, constructured with fully rigid, slit, and infilled types, were tested under both vertical and cyclic loadings. Experimental programs were carried out to evaluate the seismic performance of such test specimens, such as the hysteretic behavior, the maximum horizontal strength, crack propagation, and ductility, under load reversals. All the specimens were modeled in one-third scale size. Based on the test results, the following conclusions can be made. For the diagonal reinforced slit and infilled shear wall specimens, it was found that the failure mode shows very effective crack control and crushing due to slippage prevention of boundary region and reduction of diagonal tension rathar than the brittle shear and diagonal tension failure. The ductility of specimens designed by the diagonal reinforcement for the slit and infilled shear wall was increased 1.72~1.81 times in comparison with the fully rigid shear wall frame. Maximum horizontal load-carrying capacity of specimens designed by the diagonal reinforcement ratio the slit and infilled shear wall was increased respectively by l.14 times and l.49 times in comparison with the standard fully rigid shear wall frame.
Shaking table tests and pseudo-static analysis were performed, in this study, on newly-designed aseismatic L-type caisson quay walls, which were constructed by extending the bottom plate of gravity quay walls into the backfill soil. The L-type quay walls are expected to give economical benefits by reducing the cross-sectional area of the wall while maintaining its aseismatic efficiency as much as the classical caisson gravity quay wall. To confirm the effectiveness of the L-type structure, the geometry of L-type quay walls were varied for shaking table tests. And, to verify the influence of backfill soils on the seismic behavior of quay walls, additional shaking table tests were performed on the L-type quay wall after the backfill soils were replaced by gravels and light materials. As a result, it was found that L-type caisson quay walls are good earthquake resistant structures but increasing the length of bottom plate did not proportionally increase the effectiveness of the structure in its aseismatic performance. Replacing the backfill soils by the gravels and light materials, contrary to our expectation, was not an effective measure in improving the seismic performance of L-type caisson quay wall.
In order to study the dynamic failure mechanism and aseismic measure for high concrete gravity dam under earthquake, the comparative models experiment on the shaking table was conducted to investigate the dynamic damage response of concrete gravity dam with and without the presence of reinforcement and evaluate the effectiveness of the strengthening measure. A new model concrete was proposed and applied for maintaining similitude with the prototype. A kind of extra fine wires as a substitute for rebar was embedded in four-points bending specimens of the model concrete to make of reinforced model concrete. The simulation of reinforcement concrete of the weak zones of high dam by the reinforced model concrete meets the similitude requirements. A tank filled with water is mounted at the upstream of the dam models to simulate the reservoir. The Peak Ground Acceleration (PGA) that induces the first tensile crack at the head of dam is applied as the basic index for estimating the overload capacity of high concrete dams. For the two model dams with and without strengthening tested, vulnerable parts of them are the necks near the crests. The results also indicate that the reinforcement is beneficial for improving the seismic-resistant capacity of the gravity dam.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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