KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Seismic Retrofit of GFRP Wrapping on the Lap-spliced Bridge Piers

GFRP 래핑에 의한 겹침이음된 교각의 내진보강

  • Received : 2005.06.30
  • Accepted : 2006.01.12
  • Published : 2006.03.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper presents experimental studies on investigating the seismic retrofit performance of reinforced concrete circular columns with poor lap-splice details using GFRP wrapping. Five full-scale model columns have been tested. The prototype structure is an existing circular reinforced concrete bridge piers designed following the pre-seismic codes and constructed in South Korea in 1979. The as-built column will be expected to suffer brittle failure due to the bond failure of lap-spliced longitudinal reinforcement. The retrofitted columns using GFRP wrapping showed significant improvement of seismic performance. However, the predicted flexural failure mode was not achieved and the longitudinal bars were not yielded. Failure modes of the retrofitted columns are considered to be the gradually delayed bond slip in lap-spliced longitudinal reinforcement. Suggested retrofit design methods using GFRP were validated experimentally.

GFRP를 이용하여 종방향 철근의 겹침이음이 존재하는 원형RC 교각의 내진보강 성능을 파악하기 위해 5개의 실물규모 실험체를 제작하여 실험하였다. 대상교각은 1979년에 완공된 후 현재 공용중인 비내진 원형 RC교각으로 겹침이음된 종방향 철근의 부착파괴에 의한 급작스런 파괴가 예상된다. GFRP 래핑(Wrapping)으로 보강된 교각들의 내진성능은 매우 향상되었다. 하지만, 예상한 휨파괴는 발생하지 않았고, 종방향 철근은 항복하지 않았다. 보강된 교각의 파괴양상은 겹침이음된 종방향 철근의 지연된 부착파괴로 판단된다. 제안된 GFRP 보강설계법을 실험적으로 검증하였다.

Keywords

References

  1. 박현용, 신현목, 김태훈, 김병석(2002) 철근의 겹침이음을 고려한 철근콘크리트교각의 내진성능평가 2002년 학술발표회 논문집, 대한토목학회, pp. 349-352
  2. 서진원, 이지영, 고성현, 이재훈(2004) 결합 원형띠철근을 이용한 철근콘크리트 교각의 심부구속방법개선. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제24권 제5-A호, pp. 923-929
  3. 염광수, 윤기용, 이학은(2004) 강판피복법을 이용한 손상된 교각의 휨연성보강. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제24권 재 5-A호, pp. 1023-1030
  4. 염광수, 이영호, 이학은(2005) 탄소섬유시트를 이용한 원형RC기둥의 전단보강. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제25권 제 I-A호, pp. 97-105
  5. 이대형, 박창규, 김훈, 박진영, 정영수(2002) 유사동적실험에 의한 실물콘크리트교각의 내진성능평가. 2002년 학술발표회논문집, 대한토목학회, pp. 382-392
  6. 이대형, 정영수, 이재형, 송호진(2002) 주철근 겹침이음된 형상비 4.0의 원형철근콘크리트 교각의 내진성능평가. 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제22권 제5-A호, pp.1193-1202
  7. 이재훈, 석상근, 윤석구(2002) 원형띠철근 교각의 내진성능에 관한 실험적 연구. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제22권 제 I-A호, pp. 159-170
  8. 정영수, 박진영, 이지영(2003) FRP 나선근 RC교각의 내진성능 평가-(II). 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제23권 제5-A호, pp. 947-954
  9. 정영수, 송호진, 이대형(2003) 주철근 겹침이음된 힘-전단 RC교각의 안전성 평가 및 보강. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제23권 제6-A호, pp. 1155-1163
  10. 최영민, 황윤국, 권태규, 김정호(2004) FRP 보강내용에 따른 기존원형교각의 내진보강효과 고찰. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제24호 제6-A호, pp.1167-1172
  11. 한국건설기술연구원 (2001) 교량현황조서
  12. Chai, Y.H., Priestley, M.J.N. and Seible, F. (1991) Seismic retrofit of circular bridge columns for enhanced flexural performance. ACI Structural Journal, Vol. 88, No.5, pp. 572-584
  13. Ma, R., Xiao, Y. and Li, K.N. (2000) Full-scale testing of a parking structure column retrofitted with carbon fiber reinforced composites. Construction and Building Materials, Vol. 14, pp. 63-71 https://doi.org/10.1016/S0950-0618(00)00008-8
  14. Matsuda, T., Sato, H., Fujiwara, H. and Higashira, N. (1990) Effect of carbon fiber reinforcement as a strengthening measure for reinforced concrete bridge piers, Proceedings of the 1st US-Japan Workshop on seismic retrofit of bridges, Public Works Research Institute, Tsukuba Science city, Japan, pp. 17-18
  15. Priestley, M.J.N. and Seible, F. (1991) Seismic assessment and retrofit of bridges, Proceedings. 2nd International Workshop on the Seismic Design of Bridges, Vol. 2, pp. 46-70
  16. Priestley, M.J.N., Seible, F. and Calvi, GM. (1996) Seismic design and retrofit of bridges, John Wiley & Sons, New York, N.Y
  17. Saadatmanesh, H., Ehsani, M.R. and Li, M.W. (1994) Strength and ductility of concrete columns externally reinforced with fiber composite straps. ACI Structural Journal, pp. 434
  18. Seible, E, Priestley, M.N.J., Hegemier, G.A. and Innamorato, D (1997) Seismic retrofit of RC columns with continuous carbon fiber jackets. Journal of Composites for Construction. ASCE, Vol. 1, No.2, pp. 52-62 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(1997)1:2(52)
  19. Xiao, Y. and Ma, R. (1997) Seismic retrofit of RC circular columns using prefabricated composite jacketing. Journal of Structural Engineering. ASCE, Vol. 123, No. 10, pp. 1357-1364 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1997)123:10(1357)