Abstract
To secure the structural safety of structures and members against earthquakes, the plastic deformation capacity demand of members should be accurately predicted. In the present study, a method for the evaluation of the plastic deformations of members for moment frames was developed. To facilitate the practical use of the proposed method in equivalent seismic design, the plastic deformations of members were evaluated based on the results of elastic analysis, without using nonlinear analysis. The plastic deformation demands of members were formulated as functions of story drift demand, redistributed moment and member stiffness. Story drift demand and moment redistribution were directly determined from elastic analysis. The proposed method was applied to an 8 story-2 bay moment frame, and the predicted plastic deformations were verified using nonlinear analysis. The results showed that the proposed method could be used to accurately predict the member plastic rotations with simple calculations. The proposed method can be applied both to the earthquake design of new structures and to the performance evaluation of existing structures.
안전한 내진설계를 위해서는 각 부재에 요구되는 소성변형 요구량을 정확히 예측하여야 한다. 본 연구에서는 등가정적내진설계에 쉽게 활용할 수 있도록, 복잡한 비선형해석 없이 탄성해석을 사용하여 모멘트골조 부재의 소성변형을 평가하는 방법을 개발하였다. 각 부재의 소성변형은 부재 강성과 탄성해석 결과로부터 직접 결정되는 층간변위비 요구량 및 모멘트 재분배 등의 설계 변수로부터 결정된다. 제안된 방법을 8층 2경간의 모멘트골조에 적용하고, 비선형해석을 통하여 제안된 방법의 정확성을 검증하였다. 검증결과, 제안된 방법은 비선형거동에 의한 층간변위비 요구량과 각 부재의 소성변형 요구량을 정확히 평가하였다. 제안된 방법은 부재연성설계와 같은 신축건물의 내진설계에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 기존건물의 내진성능평가에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
