Journal of the Korea Concrete Institute (콘크리트학회논문집)

Korea Concrete Institute (한국콘크리트학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Pseudo Dynamic Test for the Seismic Performance Enhancement of Circular RC Bridge Piers Retrofitted with Fibers

섬유보강 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능 향상에 관한 유사동적 실험

  • 정영수 (중앙대학교 건설대학 토목공학과) ;
  • 박종협 (중앙대학교 건설대학 토목공학과) ;
  • 박희상 (중앙대학교 건설대학 토목공학과) ;
  • 조창백 (중앙대학교 건설대학 토목공학과)
  • Published : 2002.04.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The objective of this experimental research is to assess the seismic performance of circular RC bridge pier specimens retrofitted with fibers which were designed as a prototype of Hagal bridge in the city of Suwon, Korea. Pseudo dynamic test has been done for four(4) test specimens which were nonseismically or seismically designed by the related provisions of the Korea roadway bridge design specification, and four nonseisemic test specimens retrofitted with fibers in the plastic hinge region. Glass and carbon fiber sheets were used for the seismic capacity enhancement of circular test specimens. Important test parameters were confinement steel ratio, load pattern, and retrofitting. The seismic behavior has been analyzed through the displacement ductility, energy analysis, and capacity spectrum. Approximate 7.7 ∼8.7 displacement ductility was observed for nonseismic test specimens retrofitted with fibers subjected to Korea Highway Cooperation artificial earthquake motions. It is concluded that these retrofitted test specimens could have sufficient seismic capacity in the region of moderate seismic zone.

이 연구의 목적은 유사동적실험에 의한 섬유보강 원형철근콘크리트교각의 내진성능평가를 위한 연구로서 수원시에 위치한 내진설계된 교량인 하갈교를 대상모델로 하였다. 도로교설계기준의 내진설계규정이 적용되지 않은 비내진실험체 2개 및 내진설계 규정에 따라 설계된 내진실험체 2개 그리고 내진성능향상을 위해 비내진실험체를 보강한 섬유보강실험체 4개 즉 총 8개에 대하여 유사동적실험을 수행하였다. 보강공법으로는 유리섬유 및 탄소섬유 보강공법을 사용하였으며, 실험변수로는 내진 및 비내진설계, 하중형식, 섬유보강유무로 하였다. 내진성능평가 방법은 소산에너지, 변위연성도 그리고 능력스펙트럼이 분석되었다. 실험결과로 유리 및 탄소섬유로 보강된 비내진실험체의 변위연성도는 KHC인공지진파에 대하여 7.7~8.7정도의 값으로서 충분한 내진성능을 확보하고 있는 것으로 평가되었다.

Keywords

References

  1. Shing, P. B., Mahin, S. A., "Pseudo Dynamic Method for Seismic Testing," Journal of Structural Engineering Vol. 111, No.7, 1994, July. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1985)111:7(1482)
  2. 한국도로공사 (1996) “고속도로교량의 내진설계지침”
  3. 한국도로교설계기준(2000), 건설교통부.
  4. Priestley, M. J. N., Seible, F. and Calvi, G. M., "Seismic Design and Retrofit of Bridges," John Wiley & Sons, Inc, 1996.
  5. 정영수, 한기훈, 이강균, 이대형, “원형중공 콘크리트 교각의 내진성능에 대한 준정적 실험,” 한국지진공학회 논문집, 제3권 2호, 1999.
  6. 정영수, 이강균, 한기훈, 박종협, “단일주 원형 철근콘크리트 교각의 내진거동에 관한 준정적 실험," 한국지진공학회 논문집, 제3권 2호, 1999.
  7. 김재관, “기존교량의 내진성능평가 및 보강방안," 건설교통부 & 시설안전기술공단, BR-99-R3-48, 1999.
  8. 이재훈, 권영봉, “고강도콘크리트를 이용한 철근콘크리트 기둥과 합성 기둥의 거동 및 해석," 한국도로공사 도로연구소, 도로연 99-47-28, 1999.
  9. ATC40, "Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings," Applied Technology Council, USA, 1996.
  10. Zahrah, T. F., Hall, W. J., "Earthquake Energy Absorption in SDOF Structures," Journal of Structural Engineering Vol. 110, No.8, 1998. 8. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1984)110:8(1757)
  11. Uang, C. M., Bertero, V. V., " Evaluation of Seismic Energy in Structures," Earthquake Engineering and Structural Dynamics Vol. 19, 1990. https://doi.org/10.1002/eqe.4290190108
  12. Datta, A., Mander, J. B., "Capacity Design and Fatigue Analysis of Confined Concrete Columns," Technical Report MCEER-98-0007, 1998, July 14.

Cited by

  1. Damage of Overlaid Concrete Structures Subjected to Humidity Changes in the Atmosphere vol.14, pp.5, 2002, https://doi.org/10.4334/JKCI.2002.14.5.766