Influence of shear on seismic performance and failure mode of RC piers

전단이 RC 교각의 지진성능 및 파괴모드에 미치는 영향

In this paper, influence of shear on the seismic performance and failure mode of reinforced concrete piers subjected to earthquake loading is investigated. Comparative study has been carried out for reinforced concrete column tests to verify the shear-axial interaction model presented in this paper. Comparison shows that predicted shear hysteretic response agrees well with the test results. Also conducted is a nonlinear time-history analysis of a reinforced concrete bridge damaged by the Kobe earthquake using the current development. Displacement response for piers reveals that maximum displacement is considerably increased due to the effect of shear coupled with axial force variation, which leads to overall stiffness degradation and period elongation. It is therefore concluded that the response considering both shear and axial force gives better explanation regarding the seismic damage evaluation of reinforced concrete bridge piers.

본 연구에서는 지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 지진성능 및 파괴모드에 전단이 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서 개발된 전단-축력간의 상호거동 이력응답 모델의 검증을 위하여 철근콘크리트 기둥 실험에 대한 비교해석을 수행하였다. 비교결과, 예측된 해석치는 전단에 관한 하중-변위 이력응답에 있어서 실험결과와 좋은 상관관계를 보여주었다. 아울러, 본 연구에서 개발된 모델을 이용하여 고베 지진에 의해서 손상된 철근콘크리트 교량의 비선형 시간이력 해석을 수행하였다. 교각의 변위응답에 관한 분석결과, 축력의 변화를 고려한 전단의 영향으로 인하여 최대변위가 상당히 증가하였고, 전반적인 교각 강성의 감소와 함께 진동주기의 증가를 유발한다는 것을 알 수 있었다. 따라서 전단과 축력의 영향을 동시에 고려한 응답에 철근콘크리트 교각의 지진손상 평가에 관해서 보다 나은 설명을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.