• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제6권3호
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• pp.165-176
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• 2012

The aim of this study is to assess the seismic performance of hollow reinforced concrete and prestressed concrete bridge columns, and to provide data for developing improved seismic design criteria. By using a sophisticated nonlinear finite element analysis program, the accuracy and objectivity of the assessment process can be enhanced. A computer program, RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), is used to analyze reinforced concrete and prestressed concrete structures. Tensile, compressive and shear models of cracked concrete and models of reinforcing and prestressing steel were used to account for the material nonlinearity of reinforced concrete and prestressed concrete. The smeared crack approach was incorporated. The proposed numerical method for the seismic performance assessment of hollow reinforced concrete and prestressed concrete bridge columns is verified by comparing it with the reliable experimental results. Additionally, the studies and discussions presented in this investigation provide an insight into the key behavioral aspects of hollow reinforced concrete and prestressed concrete bridge columns.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.45-54
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• 2011

이 연구에서는 열화된 철근콘크리트 교각의 성능평가를 위한 비선형 유한요소해석 기법을 제시하였다. 사용된 프로그램은 이러한 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 열화된 철근콘크리트 교각의 거동을 예측하기 위해서 진보된 열화재료모델을 개발하였다. 이 연구에서는 열화된 철근콘크리트 교각의 성능을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.21-33
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• 2006

이 연구의 목적은 비선형 유한요소해석을 이용하여 철근콘크리트 교각의 내진성능을 평가하는데 있다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 손상지수는 지진하중하의 철근콘크리트 교각의 손상을 수치적으로 정량화하는 방법으로서 제안되었다. 이 연구에서는 철근콘트리트 교각의 내진성능평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자들의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제13권3호
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• pp.241-260
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• 2002

The effect of shear coupled with axial force variation on the inelastic seismic behaviour of reinforced concrete bridge piers is investigated in this paper. For this purpose, a hysteretic axial-shear interaction model was developed and implemented in a nonlinear finite element analysis program. Thus, flexure-shear-axial interaction is simulated under variable amplitude reversed actions. Comparative studies for shear-dominated reinforced concrete columns indicated that a conventional FE model based on flexure-axial interaction only gave wholly inadequate results and was therefore incapable of predicting the behaviour of such members. Analysis of a reinforced concrete bridge damaged during the Northridge (California 1994) earthquake demonstrated the importance of shear modelling. The contribution of shear deformation to total displacement was considerable, leading to increased ductility demand. Moreover, the effect of shear with axial force variation can significantly affect strength, stiffness and energy dissipation capacity of reinforced concrete members. It is concluded that flexure-shear-axial interaction should be taken into account in assessing the behaviour of reinforced concrete bridge columns, especially in the presence of high vertical ground motion.

• 한국지진공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.59-65
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• 2024

This paper describes the seismic performance evaluation of reinforced concrete bridge columns under constant and varying axial forces. For this purpose, nine identical circular reinforced concrete columns were designed seismically by KIBSE (2021) and KCI (2021). A comparison of lateral forces with theoretical strength shows that the safety factor for columns under varying axial forces is less marginal than those under constant axial forces. In addition, columns under varying axial forces exhibit significant fluctuations in the hysteretic response due to continuously varying axial forces. This is particularly prominent when many varying axial force cycles within a specific lateral loading cycle increase. Moreover, the displacement ductility of columns under varying axial forces does not meet the code-specified required ductility in the range of varying axial forces. All varying axial forces affect columns' strength, stiffness, and displacement ductility. Therefore, axial force variation needs to be considered in the lateral strength evaluation of reinforced concrete bridge columns.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.441-450
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• 2004

The objectives of this study are to investigate the seismic behavior of reinforced concrete bridge columns and to provide the data for developing improved seismic design criteria. The accuracy and objectivity of the assessment process can be enhanced by the use of sophisticated nonlinear finite element analysis program. A computer program, named RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), for the analysis of reinforced concrete structures was used. Material nonlinearity is taken into account by comprising tensile, compressive and shear models of cracked concrete and a model of reinforcing steel. The low-cycle fatigue damage of both concrete and reinforcing bars has been also considered in order to predict a reliable seismic behavior. The proposed numerical method for the prediction of seismic behavior of reinforced concrete bridge columns is verified by comparison with the reliable experimental results.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.81-90
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• 2011

이 연구의 목적은 결합원형띠철근을 갖는 철근콘크리트 교각의 내진성능을 파악하는데 있다. 3개의 인터락킹 교각 실험체에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 사용된 해석기법은 조사된 실험체에 대하여 하중단계에 따라 성능을 비교적 정확하게 예측하였다. 실험적, 해석적 결과로부터 결합원형띠철근을 갖는 철근콘크리트 교각의 설계와 시공 실무를 향상하기 위한 상세를 제시하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.63-74
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• 2005

이 연구의 목적은 비탄성 유한요소해석을 이용하여 철근콘크리트 교각의 내진성능을 평가하는데 있다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 손상지수는 지진하중하의 철근콘크리트 교각의 손상을 수치적으로 정량화하는 방법으로서 제안되었다. 이 연구에서는 철근콘크리트 교각의 내진성능평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.35-44
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• 2006

이 연구의 목적은 변동 축하중을 받는 중공 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동을 파악하는데 있다. 변동 축하중은 연성도, 강도, 강성, 에너지 소산 등에 큰 영향을 미친다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이 연구에서는 변동 축하중을 받는 중공 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동의 파악을 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제35권5호
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• pp.593-616
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• 2010

The seismic performance of reinforced concrete (RC) bridge columns is a significant issue because the interaction of flexural ductility and shear capacity of such columns with varied amounts of lateral reinforcement is not well established. Several relationships between flexural ductility and shear capacity have been proposed by various researchers in the past. In this paper, a parametric study on RC bridge columns is conducted using a nonlinear finite element program, "Simulation of Concrete Structures (SCS)", developed at the University of Houston. SCS has been previously used to predict the seismic behavior of such columns. The predicted results were compared with the test results obtained from experiments available in literature. Based on the results of the parametric study performed in this paper, a set of new relationships between flexural ductility and shear capacity of RC columns is proposed for seismic design.