• Coupled systems mechanics
• /
• 제7권2호
• /
• pp.177-195
• /
• 2018

Reinforced concrete buildings in a seismically active area can be designed as DCM (medium ductility) or DCH (high ductility) class according to the regulations of Eurocode 8. In this paper, two RC buildings, one with a wall structural system and the other with a frame system, previously designed for DCM and DCH ductility, were analysed by using incremental dynamic analysis in order to study differences in the behaviour of structures between these ductility classes, especially the failure mechanism and ultimate collapse acceleration. Despite the fact that a higher behaviour factor of DCH structures influences lower seismic resistance, in comparison to DCM structures, a strict application of the design and detailing rules of Eurocode 8 in analysed examples caused that the seismic resistance of both frames does not significantly differ. The conclusions were derived for two buildings and do not necessarily apply to other RC structures. Further analysis could make a valuable contribution to the analysis of the behaviour of such buildings and decide between two ductility classes in everyday building design.

• Structural Monitoring and Maintenance
• /
• 제11권3호
• /
• pp.219-234
• /
• 2024

The strength reduction factor spectrum is traditionally obtained from a single-degree-of-freedom (SDOF) system with a constant damping coefficient. However, according to the principle of Rayleigh damping, the damping coefficient matrix of a system changes with the stiffness matrix, and the damping coefficient of an equivalent SDOF system changes with the tangent stiffness coefficient. In view of that, this study proposes an equivalent SDOF system with an adaptive damping coefficient and derives a standardized reaction balance equation. By iteratively adjusting the strength reduction factor, the corresponding spectrum with an equivalent ductility factor is obtained. In addition, the ratio between the strength reduction factor that considers adaptive damping and the traditional strength reduction factor, denoted by η, is determined, and the η-μ-T relationship is obtained. Seismic records of Classes C, D, and E sites are selected as excitations. Moreover, a nonlinear response time-history analysis is performed to establish the relationship between the η and T values for the equivalent ductility factor μ. Further, by exploring the effects of the site class, ductility factor, second-order stiffness coefficient, and period T on the mean value of η, a simplified calculation equation of mean η is derived, and η is used as a modified value for the traditional strength reduction factor R spectrum.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.167-174
• /
• 2006

본 논문의 목적은 CFRP판을 여러 가지 방법으로 보강한 RC보의 휨 거동을 실험적으로 비교, 분석하는 것이다. 휨 보강방법은 표면부착만 한 경우, CFRP판을 부착 후 단부정착한 경우 및 프리스트레스를 가한 후 단부정착한 경우의 3가지로 대별하였다. 실험결과는 단부정착한 RC보가 표면부착만 한 경우와 비교하여 연성이 증대되고 극한하중과 처짐 등의 휨성능이 개선되어 단부정착 방법이 효율적임을 보여주었으며, 특히 CFRP판에 프리스트레스를 가한 후 단부정착한 경우가 극한하중 및 연성이 현저히 증가함을 보였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제32권6호
• /
• pp.769-778
• /
• 2019

The specially prefabricated steel moment connections with pyramid head is one of the significant innovations in the steel structures forms to improve the installation time and simplify the construction procedure. The beams in this structure form are supported by two top and bottom angles and web double angles. Such a configuration despite its advantages increases the welding operation and filed installation time and costs. In this paper, the effect of using beams with channel and I section in three classes of seismically compact, seismically non-compact, and slender section according to width-to-thickness ratio on the behavior of the connection was investigated under monotonic and cyclic loading. Modeling was performed by ABAQUS and verified by the results of an experimental specimen. The findings indicated that using I and channel section instead of angle section reduces the amount of welding materials as well as easing the installation procedure. However, it has no significant effect on the ultimate strength and ductility of the connection. Furthermore, if the beam section is seismically compact, this form is considered as a special moment frame that has a rotation capacity up to 0.04 radians without any reduction in connection moment resistance.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제14권1호
• /
• pp.73-84
• /
• 2018

Low cyclic loading tests are conducted on the steel reinforced recycled concrete (SRRC) column-steel (S) beam composite frame joints. This research aims to evaluate the earthquake damage performance of composite frame joints by performing cyclic loading tests on eight specimens. The experimental failure process and failure modes, load-displacement hysteresis curves, characteristic loads and displacements, and ductility of the composite frame joints are presented and analyzed, which shows that the composite frame joints demonstrate good seismic performance. On the basis of this finding, seismic damage performance is examined by using the maximum displacement, energy absorbed in the hysteresis loops and Park-Ang model. However, the result of this analysis is inconsistent with the test failure process. Therefore, this paper proposes a modified Park-Ang seismic damage model that is based on maximum deformation and cumulative energy dissipation, and corrected by combination coefficient ${\alpha}$. Meanwhile, the effects of recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage and axial compression ratio on the seismic damage performance are analyzed comprehensively. Moreover, lateral displacement angle is used as the quantification index of the seismic performance level of joints. Considering the experimental study, the seismic performance level of composite frame joints is divided into five classes of normal use, temporary use, repair after use, life safety and collapse prevention. On this basis, the corresponding relationships among seismic damage degrees, seismic performance level and quantitative index are also established in this paper. The conclusions can provide a reference for the seismic performance design of composite frame joints.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.23-28
• /
• 2010

본 연구는 철골 모멘트 골조의 이력거동을 잘 나타내는 강도한계 이선형 단자유도 시스템에 대하여 지반조건, 후탄성 기울기, 감쇠비, 항복강도 저감계수, 고유주기 등의 변화가 비탄성변위비에 미치는 영향을 분석하였다. NEHRP의 기준에 따라 B(보통암지반), C(매우 조밀한 토사지반), D(단단한 토사지반)의 지반조건에 해당하는 총 240개의 지진 가속도에 대하여 비선형 시간이력 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 비탄성 거동 하에서 P-$\Delta$ 효과를 반영할 수 있도록 음강성비를 -0.1 에서 -0.5까지 고려하였다. 비선형 회귀분석을 통하여 감쇠비 2%, 5%, 10%, 20%에 대한 강도한계 이선형 모델의 비탄성 변위비와 로그표준편차식을 제안하였다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.81-92
• /
• 1990

콘크리트는 혼합물로서 비균질성, 이방성 및 비선형성 재료이기 때문에 그의 파괴해석에 있어서 재래의 강도 개념보다 파괴역학 개념을 적용하여 콘크리트의 파괴인성을 도입하여 평가하는 것이 보다 합리적이라 할 수 있다. 지금까지 콘크리트에 적용되어 온 파괴역학 개념은 두가지로 대별될 수 있는데 하나는 선형탄성파괴역학 개념이고 다른 하나는 비선형파괴역학 개념이다. 그러너 전자를 콘크리트에 적용하는데는 문제점과 불합리성이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 비선형파괴역학에서 많이 이용되어온 J-적분법과 COD법을 도입하여 굵은골재의 최대치수와 노치깊이의 변화가 콘크리트의 파괴거동, 파괴에너지 및 균열성장에 미치는 영향, 균열개구변위와 파괴에너지의 관계 등을 고찰하기 위하여 콘크리트 작사각형 보를 제작하여 3점 휨 파괴실험을 수행하였다. 그 결과 굵은골재의 최대치수와 노치깊이가 증가할수록 하중-치 짐거동의 비선형성이 더욱 두드러졌고, 굵은골재 최대치수의 증가는 콘크리트의 연성을 증가시켜 보다 안정된 파괴를 유도하였으며, 균열전파경로는 굵은골재의 최대치수가 증가할수록 점점 더 직선에서 벗어나 불규칙적이었으나 노치깊이의 변화에는 거의 영향을 받지 않았다. 또한 파괴에너지는 굵은골재의 최대치수가 증가하고 노치깊이가 감소할수록 증가하였으나, 균열개구변위는 노치깊이가 증가할수록 감소하였으며 굵은골재의 최대치수의 변화에는 거의 영향을 받지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.3-14
• /
• 2012

이 논문에서는 비내진상세 골조의 손상완화능력 향상을 위한 연구의 일환으로 변형경화형 시멘트 복합체 끼움벽의 내진성능을 실험적으로 평가하였다. SHCC의 인장변형능력 및 균열거동 특성이 끼움벽의 전단 거동에 미치는 영향을 구명하기위해 총 3개의 끼움벽 실험체를 제작하여 반복하중 하에서 실험을 실시하였다. 이 연구에서 사용된 시멘트 복합체의 종류는 콘크리트와 SHCC로 하였다. SHCC는 인장 특성에 따른 영향을 검토하기위해 PVA1.3%+PE0.2% 및 PVA0.75%+PE0.75%로 두 종류의 배합조건을 갖도록 계획하였다. 끼움벽의 균열손상 발생 부위를 중앙부로 유도하기위해 모든 끼움벽 실험체의 좌 우측면에 100 mm 깊이의 노치를 설치하였다. 실험 결과, SHCC 끼움벽의 경우 철근 콘크리트 끼움벽에 비해 우수한 균열제어성능을 나타냈으며, 최대하중 도달 시점에서의 층간변위 또한 높게 나타났다. 특히, 초기 경사균열 발생 이후에도 SHCC 내의 보강 섬유간 섬유가교작용에 기인하여 완만한 강성 저하 양상을 나타냈다. 게다가 끼움벽의 균열폭을 기준으로 손상 식별 단계를 분석한 결과, PIW-SHD 실험체가 PIW-SLD 실험체에 비해 약 3배에 해당하는 우수한 내진성능을 나타냈다. 또한 대각 보강근의 변형률 진전 양상을 비교한 결과, 우수한 균열분산 특성에 기인하여 철근에 집중되는 인장응력을 SHCC 매트릭스가 일정 부분 부담하는 것으로 나타났다.