Quasi-Static Test for Seismic Performance of Circular Hollow RC Bridge Pier

원형 중공 콘크리트 교각의 내진성능에 대한 준정적 실험

  • 정영수 (중아대학교 건설대학 토목공학과) ;
  • 한기훈 (중앙대학교 토목공학과) ;
  • 이강균 (중앙대학교 토목공학과) ;
  • 이대형 (중앙대학교 토목공학과)
  • Published : 1999.06.01

Abstract

Because of relatively heavy dead weight of concrete itself and unavoidable heat of massive concrete in bridge piers, circular hollow columns are widely used in Korean highway bridges. Since the occurrence of 1995 Kobe earthquake, there have been much concerns about seismic design for various infrastructures, inclusive of bridge structures. It is, however, understood that there are not much research works for nonlinear behavior of circular hollow columns subjected to eqrthquake motions. The objective of this experimental research is to investigate nonlinear behavior of circular hollow reinforced concrete bridge piers under the quasi-static cyclic load, and then to enhance their ductility by strengthening the plastic hinge region with glassfiber sheets. Particularly for this test, constant 10 cyclic loads have been repeatedly actuated to investigate the magnitude of strength degradation for the displacement ductility factor. Important test parameters are seismic design, confinement steel ratio, axial force and load pattern. It is observed from quasi-static tests for 7 bridge piers that the seismically designed columns and the retrofitted columns show better performance than the nonseismically designed colums, i.e. about 20% higher for energy dissipation capacity and about 70% higher for curvatures.

본 연구는 충진교각의 시공시 발생되는 수화열에 따른 문제점을 보완하고 중장지간 교량의 시공성을 위하여 이용되는 중공 철근콘크리트 기둥의 내진성능 평가에 관한 Quasi-static 실험이다 사용된 실험변수는 축하중 내진설계유무에 따른 띠철근 간격, 변위 제어 하중형태 등을 채택하였다 RC기둥시험체는 수원에 위치한 하갈교의 교각을 1/3.4 의 축소모델로 하여 등단면 중공단면형태의 내진설계된 시험체와 내진설계되지 않은 시험체를 각각 4개, 2개 유리섬유로 보강된 시험체 1개, 총 7개를 제작하였으며 소성힌지 구간에서의 띠철근의 간격은 1.8cm 및 2.3cm 이었다 실험변수에 따른 내진 및 비내진 시험체의 내진성ㄴㅇ 검토를 위하여 하중-변위 이력특성 연성능력 강도감소, 강성감소, 에너지흡수능력 등가점성계수등을 실험적으로 분석.조사하였다 중공단면 콘크리트 교각의 내진성능은 같은 단면적의 충진원형단면과 내진성능이 유사한 것으로 평가되었으며 비내진설계로 시공된 교각도 어느 정도의 연성능력을 확보하고 있는 것으로 조사되었다 그러나 추가의 실험변수에 따른 충분한 실험연구가 요구된다

Keywords

References

  1. 도로교 표준시방서 건설교통부
  2. 한국전산구조공학회 기술강습회 자료집, 교재 15-1 구조물의 내진설계 한국전산구조공학회
  3. 한국지진공학회 춘계학술발표회 중약진 지역에서의 내진설계 개념의 발전동향 장승필;김재관
  4. 한국지진공학회논문집 v.3 no.2 단일주원형 철근 콘크리트 교각의 내진거동에 관한 준정적 실험 정영수;이강균;한기훈;박종협
  5. Fundamental of Earthquake Engineering Newmark, R.
  6. Principle of Vibration Benson, H. T.
  7. ACI Structural Journal v.88 no.5 Seismic retrofit of circular bridge columns for enhanced flexural performance Chai, Y. H.;Priestley, M. J. N.;Seible, F.
  8. ACI Structural Journal v.86 Seismic shear strength of circular reinforced concrete Ghee, A. B.;Priestley, M. J. N.;Paulay, T.
  9. ACI Structural Journal v.84 Strength and ductility of concrete bridge columns under seismic loading Priestley, M. J. N.;Park, R.
  10. ACI Structural Journal v.87 no.2 Flexural strength and ductility of circular hollow reinforced concrete columns without confinement of inside face Zahn, F. A.;Priestley, M. J. N.;Park, R.
  11. ACI Structural Journal v.85-S11 Strength of slab-colum edge connections Jack, P. M.
  12. Reinforced concrete structures Park, R.;Paulay, T.
  13. Seismic design and retrofit of bridges Priestley, M. J. N.;Seible, F.;Calvi, G. M.
  14. 진동 및 내진설계 한국지반공학회