Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회논문집)

Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회)
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Seismic performance evaluation of circular composite columns by shaking table test

진동대 실험을 통한 원형 합성 기둥의 내진 성능 평가

  • Published : 2007.10.31
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Abstract

For the design of composite bridge piers, detail requirements for the reinforcements is not clear to satisfy the required seismic performance. Composite bridge piers were suggested to reduce the sectional dimensions and to enhance the ductility of the columns under earthquake loadings. In this paper, five specimens of concrete encased composite columns of 400mm diameter with single core steel were fabricated to investigate the seismic performance of the composite columns. Shaking table tests and a Pseudo-Dynamic test were carried out and structural behavior of small-scaled models considering near-fault motions was evaluated. Test parameters were the pace of the transverse reinforcement, lap splice of longitudinal reinforcement and encased steel member sections. The displacement ductility from shaking table tests was lower than that from the pseudo-dynamic test. Limited ductile design and 50% lap splice of longitudinal reinforcement reduced the displacement ductility. Steel ratio showed significant effect on the ultimate strength. Lap splice and low transverse reinforcements reduced the displacement capacity. The energy dissipation capacity of composite columns did not show significant difference according to details.

합성 교각의 설계에서 요구 내진성능을 만족하기 위한 철근상세 규정이 명확하지 않은 측면이 있다. 합성 교각은 단면치수를 감소시키고 지진하중하에서 기둥의 연성을 개선하기 위해 제안되었다. 이 논문에서는 400mm 직경을 가진 단일 강재를 콘크리트에 매입한 합성기둥 부재를 5기 제작하여 합성기둥의 내진성능을 연구하였다. 진동대 실험과 유사동적 실험이 수행되었는데 근단층지반운동을 고려한 축소모형의 구조적 거동이 평가되었다. 실험 변수는 횡철근의 간격, 주철근의 겹침이음, 매입 강재 단면으로 설정하였다. 진동대 실험에 의해 평가된 변위연성도가 유사동적 실험에 비해 적게 나타났고 한정연성설계, 주철근의 겹침 이음 50%를 가진 부재가 기준 부재에 비해서 낮은 연성도를 보였다. 강재비는 극한강도에 영향을 미치고 겹침이음과 횡철근 비의 감소는 변위능력을 감소시켰다. 합성 교각의 상세에 따른 에너지 소산능력의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다.

Keywords

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