손상제어 설계된 철근 콘크리트 프레임의 내진력 향상

Seismic Safety Enhancement of Damage-Controlled Reinforced Concrete Frames

본 논문은 지진발생시 빌딩프레임상의 각 부재의 흡수에너지율이 일정하도록 유도하는 다시말하면 각각의 부재의 손상지수값이 고루게 분포토록 하는 새로운 설계법인 손상제어 전산설계법의 유용성을 입증코져 하는 것이다. 이를 위하여 우선 사용된 기본적인 이력모델 및 손상모델의 정확성을 평가하기 위하여 one-bay one-stody 프레임의 실험적인 하중-변위곡선을 해석적으로 재생하여 비교분석하였다. 그리고 본 설계법을 각종 프레임에 적용한 결과 1) 구조물의 특징 및 사용된 지진형상에 관계 없이 손상제어 설계된 프레임은 일반적으로 종래의 방법으로 설계된 프레임보다 같은 지진하중하에서 더 작은 손상값으로 저항하였으며, 2) 손상제어 설계된 프레임의 하층부 부재들은 더 큰 항복강도를 나타내는 현상을 보였으며 상층부 부재들은 반대 현상을 보였다.

Conventional aseismic design methods of R/C frame all but disregard the state of damage over the entire building frame. This paper presents an automated damage-controlled design method for R/C frames which aims at an uniform energy dissipation rate throughout the building frame, so that the resulting damage is uniformly distributed as much as possible over all element. The accuracy of the basic hystertic model and the damage model for R/C members is verified by reproducing the experimental load-deformation curves of one-bay one-story frames. Application of this design method to various frame structures indicate that 1) regardless of the structural properties or input earthquake characteristics, damage-controlled frames generally survive more severe earthquake excitations and suffer less damage than conventionally designed frames, and 2) member yielding strength in the lower stories of damage-controlled frames is larger than that for conventionally designed frames, while the trend is opposite in the upper stories.