Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Seismatic Performance Analysis of Circular RC Bridge Piers I. Evaluation of Influence Parameters of Confinement Steel Ratio

원형 철근콘크리트 교각의 내진성능 I. 심부구속철근비 영향 변수 평가

  • Published : 2005.08.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

For the establishment of rational seismic design code for RC (reinforced concrete) bridge pier, this paper has analyzed the seismic code of RC bridge pier specified in )veil-known codes such as KHBDS (Korea Highway Bridge Design Specification), AASHTO Standard, ATC-32, Eurocode 8, NZS 3101, etc. So as to secure aseismic ductility of RC pier, transverse confinement steel ratios of those codes have been examined together with other design parameters such as strength of concrete and reinforcing steel, axial force ratio, aspect ratio, longitudinal steel ratio, etc. However, there has been arisen a doubt for the validity of those parameters. Thus, the objective of this study is to quantitatively evaluate the validity of design parameter of each code on the experimental seismic ductility for about 80 test specimens. It was concluded from this study that the axial force ratio is a dominant factor for the seismic displacement ductility. Therefore, it Is desirable that the axial force ratio be further taken into account in the corresponding seismic design formula of RC bridge pier in current KHBDS.

본 연구에서는 합리적인 내진설계기준의 정립을 위하여 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 주요 각국의 내진규정에서 내진성능을 발휘하기 위한 심부구속철근량을 규정함에 있어 다양한 요소들을 고려하고 있다. 하지만, 이러한 요소들이 합리적으로 고려되었는가에 대해서는 의문이 남는다. 따라서 본 연구에서 국내의 도로교설계기준, Eurocode 8 part2, NZS 3101, ATC-32 등의 설계기준을 비교분석하고, 기존 실험 연구 결과와 비교 분석하여 합리적인 영향인자들을 제안하고자 하였다. 연구결과에 따르면 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능에 가장 지배적인 영향인자는 축하중비인 것으로 조사되었다. 따라서 심부구속철근비 산정식에 축하중비의 영향을 전혀 고려하고 있지 않는 현행 도로교설계기준에 축하중비를 도입해야 한다.

Keywords

References

  1. 한국도로교통협회, 도로교설계기준, 건설교통부, 2000, pp.451-474
  2. 정영수, 이강균, 한기훈, 이대형, '유리섬유보강 원형철근콘크리트 교각의 내진성능에 관한 준정적 실험연구', 콘크리트학회 논문집, 11권, 5호, 1999, pp.107-118
  3. 이재훈, 배성용, 윤석구, '나선철근교각의 내진성능 실험', 대한토목학회논문집, Vol.21, No.1-A, 2001, pp.109-121
  4. 이재훈, 고성현, 이대형, 정영수, '반복 횡하중을 받는 원형교각의 휨-전단 거동', 콘크리트학회 논문집, 16권, 6호, 2004, pp.823-831
  5. Asad Esmaeily and Yan Xiao, 'Behavior of Reinforcanent Concrete Columns Under Variable Axial Loads', ACI Structural Journal, Vol.101, No.1, 2004, pp.124-132
  6. Nadim I. Wehbe, M Saiid Saiidi, and David H. Sanders, 'Seismic Performance of Rectangular Bridge Columns with Moderate Confinement', ACI Structural Journal, Vol.96, No.2, 2003, pp.248-259
  7. AASHTO, 'Standard Specifications for Highway Bridges, 16th Ed.', American Association of State Highway and Transportation Officials, USA 2000, pp.389-424
  8. CSA Standard A23.3-94, Design cf Concrete Structures, Canadian Standards Association, 1994, pp.136-158
  9. ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI318-02) and Commentary (ACI318R-02), American Concrete Institute, 2002, pp.303-342
  10. ATC-32, Improved Seismic Design Criteria for California Bridge Provisional Recommendations, Applied Technology Council, 1996, pp.8-1-8-58
  11. Caltrans, Bridge Design Specification, California Department of Transportation, 2004, pp.107-118
  12. Eurocode 8, Design Provision for Earthquake Resistance of Structures, Part 2. Bridges, European Committee for Standardization, 1996, pp.l-98
  13. New Zealand Standard, Concrete Structures Standard : Part 1 - The Design of Concrete Structures, NZS 3101, 1995, pp.91-106
  14. 정영수, 이재훈, 김재관 등, '고속도로 기존교량의 유형별 내진성능 평가를 위한 실험적 연구,' 한국도로공사, 2001, pp.61-638
  15. 이재훈, 석상근, 윤석구, '원형띠철근 교각의 내진성능에 관한 실험적 실험', 대한토목학회논문집, Vol.22, No.1-A, 2002, pp.159-170
  16. 정영수, 박종협, 박희상, '원형철근콘크리트 교각의 내진성능 평가 및 향상에 관한 유사동적 실험 연구', 대한토목학회논문집, Vol.22, No.3-A, 2002, pp.499-509
  17. 이대형, 정영수, 이재형, 송호진, '주철근 겹침이음된 형상비 4.0의 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능 평가', 대한토목학회논문집, Vol.22, No.5-A, 2002, pp.1193-1201
  18. 정영수, 박창규, 이은희, '지진을 경험한 형상비 2.5 RC 교각의 내진 변위연성도', 한국지진공학회논문집, 7권,3호, 2003, pp.79-88
  19. 이재훈, 손혁수, 고성현, '축방향 연결상세에 따른 철근콘크리트 원형교각의 내진성능', 콘크리트학회 논문집, 16권,2호, 2004, pp.249-260
  20. Chung Young Soo, Park Chang Kyu, and Lee Eun Hee, 'Seismic performance and damage assessment of reinforced concrete bridge piers with lap-spliced longitudinal steels', Structural Engineering and Mechanics, Vol.17, No.1, 2004, pp.99-112 https://doi.org/10.12989/sem.2004.17.1.099
  21. 박창규, 정영수, 고성현, 이재훈, '주철근 겹침이음된 실물교각의 횡구속 정도에 따른 내진성능 평가', 콘크리트학회 논문집, 16권, 5호, 2004, pp.687-696
  22. 박진영, 정영수, 박창규 외, '철근콘크리트 교각의 주철근 이음방법에 따른 내진성능 평가', 한국콘크리트학회 가을 학술발표회 논문집, Vol.14, No.2, 2002, pp.323-328
  23. 정영수, 박진영, 이지영, 'FRP 나선근 RC 교각의 내진성능 평가{II)-밴드형 FRP-', 대한토목학회 논문집, Vol.23, No.5A, 2003, pp.947-954
  24. M J. N. Priestley and Gianmario Benzoni, 'Seismic Performance of Circular Columns with Low Longitudinal Reinforcement Ratios', ACI Structural Journal, Vol.93, No.4, 1996, pp.1-12
  25. Asad Esmaeily and Yan Xiao, 'Behavior of Reinforced Concrete Columns Under Variable Axial Loads', ACI Structural Journal, Vol.101, No.1, 2004, pp.124-132
  26. Lawrence L. Kodd and Nigel Cooke, 'Capacity of Circular Bridge Columns Subjected to Base Excitation', ACI Structural Journal, Vol.97, No.2, 2001, pp.297-308
  27. A M Budek, M J. N. Priestley, and Chin Ok Lee, 'Seismic Design of Columns with High-Strength Wire and Strand as Spiral Reinforcement', ACI Structural Journal, Vol.99, No.5, 2002, pp.660-670
  28. 박창규, 이대형, 이범기, 정영수, '원형철근콘크리트 교각의 내진성능(II)-심부구속철근비 제안-', 콘크리트학회 논문집, 17권, 5호, 2005, 게재예정