본 연구는 비보강 조적조 건축물의 정밀한 내진성능 평가를 위한 기초 연구로써, 조적벽체의 형상비 및 개구부 유무에 따른 파괴모드를 고려하여 기존의 전단강도 제안식을 비교 평가하고, 이를 반영한 복원력 특성모델을 제안하였다. 개구부가 없는 조적벽체의 전단강도는 국내 기존 연구에서 제안된 강체회전 및 양단부 압축파괴 강도와 FEMA의 미끄러짐 전단강도 중 작은 값을, 개구부가 있는 벽체의 경우 Pier 벽체만을 고려하여 강도를 예측하는 것이 적절한 것으로 평가되었다. 또한 파괴모드를 고려하여 휨 및 전단거동의 복원력 특성 모델을 제시하였으며, 이를 적용하여 비선형 반복가력 해석을 수행한 결과, 강도 및 이력 거동 면에서 실험과 유사한 결과를 얻을 수 있었다.
본 연구는 지진에 저항하는 부재인 비보강 조적벽체로 구성된 건물의 내진성능평가에 활용되는 비선형 정적해석을 위한 비보강 조적벽체의 해석모델을 수립하고자 하였다. 본 연구의 해석모델은 비보강 조적벽체의 휨거동을 모사하기 위한 파이버 요소와 비보강 조적벽체의 전단에 대한 응답을 예측하기 위한 전단스프링 요소로 구성된다. 본 논문은 먼저 제안하고 있는 모델의 형상에 대해서 설명하고, 기존에 행해진 조적조 프리즘의 실험결과로부터 얻은 응력-변형률 곡선을 근거로 파이버와 전단스프링 요소의 물성치에 대한 결정 방법을 설명한다. 제시하고 있는 모델은 비선형 정적 해석결과와 다른 연구자들에 의해 수행된 실험결과를 비교하여 타당성을 검증한다. 해당 모델은 최대강도, 초기강성, 그리고 이들로부터 얻어지는 비보강 조적벽체의 하중-변위 곡선을 적절하게 모사하고 있다. 또한, 해석모델이 비보강 조적벽체의 파괴모드를 예측할 수 있는 것으로 나타난다.
This paper describes an attempt to develop a unified design approach for reinforced concrete short beam failing in shear based on a Arch Factor. Designing for short beam in shear is not as straightforward as designing for flexure due to the complicated interdependency of the variables involved and to the nonexistence of a rational theory tn current design code. Shear failure of reinforced concrete beams with stirrups is influenced greatly because of the actual geometrical shape(a/d) of the concrete and flexural reinforcement steel ratio, stirrup reinforcement ratio and concrete compression strength, size effect etc. The objective of this paper is to present a pilot study to develop a simplified physical model for estimating shear behavior of reinforced concrete short beams. The Key idea incorporated with this model is the Arch factor, introduced by Kim and White.
Lap splice in plastic hinge region of RC bridge piers is inevitable because of the constructional joint between footing and column. RC circular columns with lap-splice in plastic hinge region are widely used in Korean highway bridges. It is, however, believed that there we not many experimental research works for nonlinear behavior of these columns subjected to earthquake motions. This study has been peformed to verify the effect of lap splice and confinement steel ratio for the seismic behaviour of reinforced concrete bridge piers. Quasi-static test have been done to investigate the physical seismic performance of RC bridge piers, such as displacement ductility.
In this paper, a conventional refined plastic hinge analysis is improved to account for the effects of local buckling and lateral-torsional buckling. The degradation of flexural strength caused by these effects is implicitly considered using practical LRFD equation. The second-order effect is captured using stability functions to minimize modeling and solution time. An incremental-iterative scheme based on the generalized displacement control method is employed to solve the nonlinear equilibrium equations. A computer program is developed to predict the second-order inelastic behavior of space steel frames. To verify the accuracy and efficiency of the proposed program, the obtained results are compared with the existing results and those generated using the commercial finite element package ABAQUS. It can be concluded that the proposed program proves to be a reliable and effective tool for daily use in engineering design.
The member with external unbonded tendon has two remarkable characteristics, i.e., eccentricity variation and slip by friction force at deviators, compared with internal bonded or unbonded member. An efficient numerical procedure for the nonlinear analysis of prestressed concrete beam with external unbonded tendon considering two remarkable characteristics is formulated and corresponding computer code is developed. On the basis of statistical process of parametric study results, strain compatibility method, eccentricity variation predictor and tendon stress predictor at ultimate state are proposed and verified with test results and existing Codes, which can evaluate flexural behavior at ultimate state. Finally, the proposed procedure and predictors can be efficiently used for the realistic and accurate analysis of prestressed concrete members with external unbonded tendons.
The purpose of this study is to present adequate modeling solutions for squat and slender RC walls. ASCE41-13 (American Society of Civil Engineers) specifies that the aspect ratios of height to width for the RC walls affect the hysteresis response. Thus, this study performed non-linear analysis subjected to cyclic loading using two different macroscopic models: one of macroscopic models represents flexural failure of RC walls (Shear Wall Element model) and the other (General Wall Element model) reflects diagonal shear failure occurring in the web of RC walls. These analytical results were compared to previous experimental studies for a slender wall (> aspect ratio of 3.0) and a squat wall (= aspect ratio of 1.0). For the slender wall, the difference between the two macroscopic models was negligible, but the squat wall was significantly affected by parameters for shear behavior in the modeling method. For accurate performance evaluation of RC buildings with squat walls, it would be reasonable to use macroscopic models that give consideration to diagonal shear.
The external, unbonded prestressed concrete(PSC) members exhibit very different structural behavior from that of internal bonded PSC members because of eccentricity change and slip occurrence during loading process. The purpose of the present study is to propose the ultimate failure stresses of prestressing (PS) steels for those external unbonded PSC members. To this end, a comprehensive analysis has been made using the nonlinear finite element analysis program developed recently for external unbonded PSC members by authors. A series of major influencing variables have been included in the analysis. It was found that the span-depth ratio, neutral axis depth-effective depth ratio, load geometry, amount of ordinary steel, and prestressing steel ration have great influence for the ultimate failue stress of PS steel is preposed and is compared with experimental dat as well as existing formulas for internal unbonded members. The Comparison indicates that the proposed equation agrees relatively well with experimental data and that existing formulas including ACI and AASHTO equations show some discrepancies from experimental ones. The present study allows more realistic analysis and design of prestressed concrete structures with external unbonded tendons.
The purpose of this study is to investigate how a fully restrained bolted beam splice affects the connection behavior as a column-tree connection in steel special moment frames under cyclic loading when located within the plastic hinge zone. The impacts of this attachment in protected zone are observed by using nonlinear finite element analyses. This type of splice connection is designed as slip-critical connection and thereby, the possible effects of slippage of the bolts due to a possible loss of pretension in the bolts are also investigated. The 3D models with solid elements that have been developed includes three types of connections which are the connection having fully restrained beam splice located in the plastic hinge location, the connection having fully restrained beam splice located out of the plastic hinge and the connection without beam splice. All connection models satisfied the requirement for the special moment frame connections providing sufficient flexural resistance, determined at column face stated in AISC 341-16. In the connection model having fully restrained beam splice located in the plastic hinge, due to the pretension loss in the bolts, the friction force on the contact surfaces is exceeded, resulting in a relative slip. The reduction in the energy dissipation capacity of the connection is observed to be insignificant. The possibility of the crack occurrence around the bolt holes closest to the column face is found to be higher for the splice connection within the protected zone.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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