• Structural Engineering and Mechanics
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• v.37 no.1
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• pp.111-129
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• 2011

This paper presents a nonlinear analysis of reinforced concrete column with lap splice confined by FRP wrapping in the critical hinging zone. The steel stress-slip model derived from the tri-uniform bond stress model presented in the companion paper is included in the nonlinear frame analysis to simulate the response of reinforced concrete columns subjected to cyclic displacement reversals. The nonlinear modeling is based on a fiber discretization of an RC column section. Each fiber is modeled as either nonlinear concrete or steel spring, whose load-deformation characteristics are calculated from the section of fiber and material properties. The steel spring that models the reinforcing bars consists of three sub-springs, i.e., steel bar sub-spring, lap splice spring, and anchorage bond-slip spring connected in series from top to bottom. By combining the steel stress versus slip of the lap splice, the stress-deformation of steel bar and the steel stress-slip of bars anchored into the footing, the nonlinear steel spring model is derived. The analytical responses are found to be close to experimental ones. The analysis without lap splice springs included may result in an erroneous overestimation in the strength and ductility of columns.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.180-186
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• 2017

거의 모든 철근콘크리트 구조물의 보강 강재는 분할된 두개 이상의 철근으로 제작되며, 이러한 철근의 분할 부위를 평행한 두개의 철근으로 겹쳐 설치하는 것을 겹이음(Lap splice)이라고 부른다. 일반적으로 겹이음 설계는 무리없이 설계 강도를 만족시킬 뿐만 아니라 충분히 긴 수명을 가진다. 그러나 550MPa 이상의 항복 강도를 갖는 철근이나 인장 부재의 설계, 초고성능 섬유보강 콘크리트의 보강재 설계와 같은 경우, 현행 철근 겹이음 설계만으로는 그 한계가 발생한다. 따라서 현 겹이음 설계는 관련 기준의 추가와 구조적인 측면에서의 개선이 필요할 것으로 보여지며, 이를 위해 적절한 실험과 데이터 분석, 그리고 컴퓨터를 이용한 새로운 설계 모델의 개발 등의 과정이 필요할 것으로 여겨진다. 본 연구는 균질하지 않은 물성의 파괴를 다루는 RBSN(Rigid-Body-Spring Networks)을 통한 컴퓨터 시뮬레이션으로 더 효과적이고 정확한 겹이음 설계가 가능할 것으로 판단하고, 실제 모델링으로 그 가능성을 검증하였다.