• 제목/요약/키워드: reinforced concrete bridge columns

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진동대 실험을 통한 철근콘크리트 교각의 지진거동에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Seismic Behavior of RC Bridge Columns Using Shaking Table Tests)

  • 김태훈;박창영;정영후;신현목
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.49-59
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    • 2007
  • 이 연구의 목적은 진동대 실험을 통한 철근콘크리트 교각의 지진거동을 파악하는데 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 동적 평형방정식의 해는 HHT 법에 의한 수치적분으로 구하였다. 이 연구에서는 진동대 실험을 통한 철근콘트리트 교각의 지진거동을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

Load carrying capacity of deteriorated reinforced concrete columns

  • Tapan, Mucip;Aboutaha, Riyad S.
    • Computers and Concrete
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    • 제6권6호
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    • pp.473-490
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    • 2009
  • This paper presents a new methodology to evaluate the load carrying capacity of deteriorated non-slender concrete bridge pier columns by construction of the full P-M interaction diagrams. The proposed method incorporates the actual material properties of deteriorated columns, and accounts for amount of corrosion and exposed corroded bar length, concrete loss, loss of concrete confinement and strength due to stirrup deterioration, bond failure, and type of stresses in the corroded reinforcement. The developed structural model and the damaged material models are integrated in a spreadsheet for evaluating the load carrying capacity for different deterioration stages and/or corrosion amounts. Available experimental and analytical data for the effects of corrosion on short columns subject to axial loads combined with moments (eccentricity induced) are used to verify the accuracy of proposed model. It was observed that, for the limited available experimental data, the proposed model is conservative and is capable of predicting the load carrying capacity of deteriorated reinforced concrete columns with reasonable accuracy. The proposed analytical method will improve the understanding of effects of deterioration on structural members, and allow engineers to qualitatively assess load carrying capacity of deteriorated reinforced concrete bridge pier columns.

반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 교각의 내진성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Seismic Performance of Reinforced Concrete Bridge Columns under Lateral Cyclic Load)

  • 이진옥;윤현도;황선경;류효진;나홍성;이경준
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.161-164
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    • 2003
  • This experimental investigation was conducted to examine the seismic performance of reinforced concrete bridge columns. The columns were subjected to a constant axial load and a cyclic horizontal load-inducing reversed bending moment. The variables studied in this research are the volumetric ratio of transverse reinforcement ($P_s$ =0.96, 1.44 per cent) and axial load ratio (0.05, 0.1, 0.2 P/$P_o$). Test results show that bridge columns with 50 per cent higher amounts of transverse reinforcement than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behaviour. For bridge columns with axial load ratio(P/$P_o$) less than 0.2, the ratio of $M_{max}$ over $M_{aci}$, nominal moment capacity predicted by ACI 318-02 provisions, is consistently greater than 1 with approximately a 20 percent margin of safty.

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중공원형 철근콘크리트 교각의 횡방향철근에 따른 내진성능평가 (Seismic Performance Assessment of Hollow Circular Reinforced Concrete Bridge Columns with Confinement Steel)

  • 김태훈;강형택
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.13-25
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    • 2012
  • 이 연구의 목적은 중공원형 철근콘크리트 교각의 횡방향철근에 따른 지진거동을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 있다. 3개의 중공원형 교각 실험체에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 이용된 해석기법은 조사된 실험체에 대하여 하중단계에 따라 내진성능을 비교적 정확하게 예측하였다. 실험적, 해석적 결과로부터 중공원형 철근콘크리트 교각의 설계와 시공 실무를 향상하기 위한 내진상세를 제시하였다.

반복하중을 받는 철근콘크리트 교각의 피로손상 (Fatigue Damage of Reinforced Concrete Bridge Columns Subjected to Cyclic Load)

  • 김태훈;김운학;신현목
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.99-104
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    • 2002
  • This paper presents an analytical prediction of the fatigue damage of reinforced concrete bridge columns subjected to cyclic load. Material nonlinearity is taken into account by comprising tensile, compressive and shear models of cracked concrete and a model of reinforcing steel. The smeared crack approach is incorporated. In boundary plane at which each member with different thickness is connected, local discontinuity in deformation due to the abrupt change in their stiffness can be taken into account by introducing interface element. The effect of number of load reversals with the same displacement amplitude has been also taken into account to model the reinforcing steel and concrete. The proposed numerical method for fatigue damage of reinforced concrete bridge columns subjected to cyclic load is verified by comparison with reliable experimental results.

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지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 소요연성도에 따른 심부구속철근량 (Confinement Steel Amount for Ductility Demand of RC Bridge Columns under Seismic Loading)

  • 손혁수;이재훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.715-725
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    • 2003
  • 본 연구는 철근콘크리트 교각에 대한 새로운 내진설계법을 개발하기 위한 연구의 일환으로서, 지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 연성도와 심부구속철근량의 상관관계를 분석하고 설계식을 제시함을 목적으로 한다. 이를 위하여, 반복하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 횡하중-변위 포락곡선 실험결과를 비교적 정확하게 예측하며, 특히 변형능력 및 연성도에 대하여는 실험결과에 비하여 안전측의 결과를 제공하는 비선형해석 프로그램 [NARCE]를 이용하였다. 해석의 대상 교각으로는, 단면지름, 형상비, 콘크리트 강도, 축방향철근 항복강도, 심부구속철근 항복강도, 축방향철근비, 축력비, 심부구속철근비 등을 주요변수로 하여 총 7,200개의 철근콘크리트 나선철근 기둥 모델을 채택하였다. 해석결과 자료를 대상으로 상관관계를 분석하여 소요연성도에 따른 심부구속철근량의 새로운 설계식을 제안하였으며, 이 식은 연성도에 기초한 철근콘크리트 교각의 새로운 내진설계법에 적용될 수 있을 것이다.

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.

고강도 철근콘크리트 교각의 내진거동특성 (Characteristic Behavior of High-Strength Reinforced Concrete Bridge Column under Simulated Seismic Loading)

  • 나홍성;이경준;류효진;황선경;이진옥
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.22-27
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    • 2004
  • This experimental investigation was conducted to examine the seismic performance of reinforced concrete bridge columns. The columns were subjected to a constant axial load and a cyclic horizontal load-inducing reversed bending moment. The variables studied in this research are the volumetric ratio of transverse reinforcement (ps = 0.96, 1.44 per cent) and axial load ratio (0.05, 0.1, 0.2 P/Po) and strength $(350kgf/cm^2,\;600kgf/cm^2)$. Test results show that bridge columns with 50 per cent higher amounts of transverse reinforcement than that required by seismic provisions of ACI 318-02 showed ductile behaviour. For bridge columns with axial load ratio(P/Po) less than 0.2, the ratio of Mmax over Mad, nominal moment capacity predicted by ACI 318-02 provisions, is consistently greater than 1 with approximately a 20 percent margin of safty.

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Seismic Performance and Retrofit of Circular Bridge Piers with Spliced Longitudinal Steel

  • Chung, Young-Soo;Lee, Jae-Hyung
    • KCI Concrete Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.130-137
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    • 2002
  • It is known that lap splice in the longitudinal reinforcement of reinforced concrete(RC) bridge columns is not desirable for seismic performance, but it is sometimes unavoidable. Lap splices were practically located in the potential plastic hinge region of most bridge columns that were constructed before the adoption of the seismic design provision of Korea Bridge Design Specification on 1992. The objective of this research is to evaluate the seismic performance of reinforced concrete(RC) bridge piers with lap splicing of longitudinal reinforcement in the plastic hinge region, to develop the enhancement scheme of their seismic capacity by retrofitting with glassfiber sheets, and to develop appropriate limited ductility design concept in low or moderate seismicity region. Nine test specimens in the aspect ratio of 4 were made with three confinement ratios and three types of lap splice. Quasi-static test was conducted in a displacement-controlled way under three different axial load levels. A significant reduction of displacement ductility ratios was observed for test columns with lap splices of longitudinal steels.

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고강도 철근콘크리트 교각의 비탄성거동에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on the Inelastic Behavior of Reinforced High-Strength Concrete Bridge Columns)

  • 신현목;이헌민;성대정;김태훈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.73-81
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 고강도 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동을 파악하는데 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 PCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산 균열모델을 사용하였다. 횡방향 구속철근으로 구속된 고강도 콘크리트의 강도 증가 효과를 고려하였다. 이 연구에서는 고강도 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동의 파악을 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.