• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.117-120
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• 2008

교량받침은 활하중, 크리프, 온도변화, 건조수축 등에 의한 상부구조의 변위를 흡수하는 역할을 수행한다. 국내 탄성받침 설계기준인 KS F 4420은 전단변형을 탄성받침 총 고무 높이의 70% 이내로 제한하고 있는데, KS F 4420에 의해 설계된 탄성받침이 요구되는 전단성능을 발휘하기 위해서는 허용 전단변형률이 전단파괴에 대하여 충분한 안전성을 보유해야 한다. 더욱이 탄성받침이 지진격리장치와 함께 내진설계에 사용될 수 있는 상황을 고려할 경우, 탄성받침은 KS F 4420의 허용전단변형률보다 높은 수준의 전단성능을 확보해야 한다. 이 논문에서는 국내 탄성받침의 전단성능을 확인하기 위하여 극한전단실험을 실시하였다. 실험 결과 탄성받침은 200% 이상의 전단변형률에서 파괴가 발생하여 KSF 4420의 허용전단변형률 규정이 안전 측이라는 사실을 알 수 있었다. 하지만 일체화된 거동을 할 것이라 기대 되었던 탄성받침이 200% 전단변형률 내외에서 받침 분리현상을 보였다. 관측된 받침분리 현상은 탄성받침의 내진설계 적용성을 고려할 경우 교량 시스템에 예기치 못한 충격 또는 집중 응력을 발생 시킬 수 있기 때문에 이러한 현상이 방지될 수 있도록 관련 규정이 필요하다고 판단된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권2호
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• pp.391-413
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• 2015

Damage of torsionally coupled buildings situated on soil sites has been reported in literature, however no site-specific studies are available for torsionally coupled buildings having site characteristics as a parameter. Effect of torsion is being accounted in seismic codes by the provision of design eccentricity where the dynamic to static eccentricity ratio is a parameter. In this paper, a methodology to determine dynamic to static eccentricity ratio of torsionally coupled buildings has been demonstrated for Delhi region for two torsionally coupled buildings on three soil sites. The variations of average and standard deviations of frame shears for stiff and flexible edges are studied for four eccentricity ratios for the two buildings for the three sites. From the limited studies made, it is observed that the dynamic to static eccentricity ratios observed for site-specific earthquakes are different from Indian seismic code specified value, hence a proposal is made to include a comment in Indian seismic code. Methodology proposed in this paper can be adopted for any region, for the estimation of dynamic to static eccentricity ratio for site specific earthquake.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제39권4호
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• pp.559-578
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• 2011

In regions of high seismic risk, high-strength concrete (HSC) columns of tall buildings are designed to be fully ductile during earthquake attack by providing substantial amount of confining steel within the critical region. However. in areas of low to moderate seismic risk, the same provision of confining steel is too conservative because of the reduced seismic demand. More critically, it causes problematic steel congestion in the beam-column joints and column critical region. This will eventually affect the quality of concrete placing owing to blockage. To relieve the problem, the confining steel in the critical region of HSC columns located in low to moderate seismicity regions can be suitably reduced, while maintaining a limited ductility level. Despite the advantage, there are still no guidelines developed for designing limited ductility HSC columns. In this paper, a formula for designing limited ductility HSC columns is presented. The validity of the formula was verified by testing half-scale HSC columns subjected to combined high-axial load and flexure, in which the confining steel was provided as per the proposed formula. From the test results, it is evident that the curvature ductility factors obtained for all these columns were about 10, which is the generally accepted level of limited ductility.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1-12
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• 2008

국내외의 실험을 통해 알려진 바와 같이 RC교각의 연성능력은 소성힌지구간에 위치한 주철근 겹침이음 비율 및 횡방향 구속철근이 보유한 횡구속력에 따라 차이를 보이고 있다. 내진설계가 반영되지 못한 기존 교각의 경우 소성힌지구간의 겹침이음 비율에 따라 강도 및 연성능력의 저하에 미치는 영향이 크다. 우리나라에서는1992년 내진설계가 도입된 이후 철근콘크리트 교각의 주철근 겹침 이음에 대한 규정은 없었으나, 2005년 도로교 설계기준에서 주철근 겹침이음을 50% 이내에서 허용하고 있다. 기존 교량의 내진성능 평가 요령에 있어서도 이를 반영하여 교각의 연성능력을 평가하고 있지만 주철근 겹침이음 비율을 단순 유 무에 따라서 구분하여 평가하고 있고 평가기법 또한 명확하게 정립되어 있지 못하다. 따라서 본 연구에서는 비내진 교각의 겹침이음 비율별 연성능력평가를 위하여 현재까지 국내에서 수행된 연구실험결과를 분석하고, 교각의 비선형성 및 주철근의 겹침이음을 고려하기 위하여 섬유요소를 이용한 단면해석으로 RC교각의 연성능력을 산정시 적절한 콘크리트의 극한변형률을 제시하였다.

• 전산구조공학
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• 제8권3호
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• pp.113-122
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• 1995

이 논문의 목적은 현행법규(Uniform Buidling Code, NEHRP 설계규준 등)에 따라 설계된 구조들의 성능 및 안정성을 평가하는데 있다. 구조물의 내진성능은 신뢰성으로 표현할 수 있다. 구조물의 그의 수명동안 내진에 대한 신뢰성 해석을 하기 위해서는 주어진 구조물들의 많은 양의 동적반응 해석을 요구하는 것이 일반적이다 따라서 구조물의 신뢰성 해석을 위하여 구조물이 위치한 지역에 많은 양의 지진기록들이 요구된다. 이 논문에서는 인위적인 지진들(artificial earthquakes)을 부정착 임계 파정법(nonstationary randon process)을 이용해 만들었고 구조물은 Uniform Building Code와 AISC 허용응력 설계지침서(AISC allowables stress design manual)에 따라서 설계하였다. 이 논문에서는 주어진 지진하중에 대한 구조물의 반응은 구조물의 비선형 반응해석과 반응변위수정계수들을 이용한 간략화된 동위 구조물 해석(ENS)으로 얻었다. 이 논문에서는 구조물의 내진성능을 평가하였다. 또한 동위구조물(Equivalent Nonlinear System (ENS))을 이용한 해석과 구조물의 비선형 반응해석의 결과들을 비교하여 동위구조물을 이용한 방법의 정확성도 령가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.77-80
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• 2008

국내 내진설계가 도입되지 않은 1992년 이전에 설계 시공된 교량과 교각의 경우 소성힌지구간 에 충분한 횡구속이 되지 않은 상태에서 주철근 겹침 이음을 가지고 있는 것이 대부분이다. 이 연구는 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치고 있는 변수들로서 소성힌지구간의 주철근 겹침이음 및 두께를 달리한 강판보강을 선택하여 준정적(Quasi-Static)실험 방법에 의하여 철근콘크리트 교각의 내진 성능을 평가 하였다. 특히 기존의 강판 보강 공법은 강판 내부를 모르타르로 그라우팅하였으나, 이 연구에서는 보강된 강판내부를 그라우팅하지 않았다. 이를 위하여 형상비 3.5의 철근콘크리트 기둥 시험체 (지름 400mm, 높이 1600mm) 4개를 제작하였다. 실험 변수는 주철근 겹침이음 0%, 50%, 보강 강판 두께 2종(1mm, 2mm)을 선택하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권2호
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• pp.169-178
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• 2023

Lightweight aggregate concrete (LWAC) has various advantages, but it has limitations in ensuring sufficient ductility as structural members such as reinforced concrete (RC) columns due to its low confinement effect of core concrete. In particular, the confinement effect significantly decreases as the axial load increases, but studies on evaluating the ductility of RC columns at high axial loads are very limited. Therefore, this study examined the effects of concrete unit weight on the seismic performance of RC columns subjected to constant axial loads applied with different values for each specimen. The column specimens were classified into all-lightweight aggregate concrete (ALWAC), sand-lightweight aggregate concrete (SLWAC), and normal-weight concrete (NWC). The amount of transverse reinforcement was specified for all the columns to satisfy twice the minimum amount specified in the ACI 318-19 provision. Test results showed that the normalized moment capacity of the columns decreased slightly with the concrete unit weight, whereas the moment capacity of LWAC columns could be conservatively estimated based on the procedure stipulated in ACI 318-19 using an equivalent rectangular stress block. Additionally, by applying the section lamina method, the axial load level corresponding to the balanced failure decreased with the concrete unit weight. The ductility of the columns also decreased with the concrete unit weight, indicating a higher level of decline under a higher axial load level. Thus, the LWAC columns required more transverse reinforcement than their counterpart NWC columns to achieve the same ductility level. Ultimately, in order to achieve high ductility in LWAC columns subjected to an axial load of 0.5, it is recommended to design the transverse reinforcement with twice the minimum amount specified in the ACI 318-19 provision.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.31-38
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• 2003

1992년 도로교 설계기준의 내진설계규정이 도입되기 이전에 건설된 대부분의 교각은 소성힌지구간에서 주철근의 겹침이음이 이루어졌다. 그러나 비탄성 반복하중하에서 겹침이음부의 갑작스런 취성파괴가 발생할 수 있다. 이 연구는 반복하중을 받는 주철근이 겹침이음된 철근콘크리트 교각의 비선형 이력거동과 연성능력을 해석적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 이를 위해서 비선형 해석프로그램인 RCAHEST가 사용되었으며 겹침이음된 철근의 거동을 예측하기 위해서 겹침이음 철근요소를 개발하였다. 또한 겹침이음된 철근의 최대 철근응력과 슬립이 고려되었다. 이 연구에서는 주철근의 겹침이음을 갖는 철근콘트리트 교각의 내진성능평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권6호
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• pp.1001-1024
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• 2014

The size of spread footings was found to be unnecessarily large from some actual engineering practices constructed in Taiwan, due to the strict design provisions related to footing uplift. According to the earlier design code in Taiwan, the footing uplift involving separation of footing from subsoil was permitted to be only up to one-half of the foundation base area, as the applied moment reaches the value of plastic moment capacity of the column. The reason for this provision was that rocking of spread footings was not a favorable mechanism. However, recent research has indicated that rocking itself may not be detrimental to seismic performance and, in fact, may act as a form of seismic isolation mechanism. In order to clarify the effects of the relative strength between column and foundation on the rocking behavior of a column, six circular reinforced concrete (RC) columns were designed and constructed and a series of rocking experiments were performed. During the tests, columns rested on a rubber pad to allow rocking to take place. Experimental variables included the dimensions of the footings, the strength and ductility capacity of the columns and the intensity of the applied earthquake. Experimental data for the six circular RC columns subjected to quasi-static and pseudo-dynamic loading are presented. Results of each cyclic loading test are compared against the benchmark test with fixed-base conditions. By comparing the experimental responses of the specimens with different design details, a key parameter of rocking behavior related to footing size and column strength is identified. For a properly designed column with the parameter higher than 1, the beneficial effects of rocking in reducing ductility and the strength demand of columns is verified.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.71-81
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• 2009

본 연구에서는 지진에 대해 보강 효과가 뛰어난 비좌굴 가새를 바탕으로 필로티를 가진 중저층 집합주택에 적합한 비좌굴 knee brace에 대해 총 5개의 실험체를 제작하여 실험을 실시하였다. 이는 공간활용이 우수하고 동선이나 시야를 방해하지 않으며, 시공 방법 또한 간단하여 필로티 층을 가진 중저층 건물에 대해 유리하다는 장점을 가지고 있다. 각 실험체의 변수로는 중심코어의 크기, 외부 보강재의 크기, 단부의 크기 및 형태로 정하였으며 실험결과 중심코어의 크기가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 외부 보강재의 크기는 중심코어의 크기에 비해 효과는 미비하나, 파괴거동이나 연성도 측면에서는 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실험을 통해 얻어진 힘-변위 그래프는 인장과 압축에서 비교적 안정적인 이력거동을 보였으며 AISC 2005 Seismic Provision 규정에서 제시한 연성도와 에너지 소산능력 측면에서도 충분한 효과를 발휘하였다. 또한 설계 층간 변위비의 2배까지 가력을 실시하였을 때, 가새의 전체 좌굴이나 국부적인 좌굴이 일어나지 않아야 한다는 조항을 만족하는 것으로 나타났다.