KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지

Limited Ductile Behavior of High-Strength Concrete Spiral Bridge Columns under Simulated Seismic Loading

지진하중에 대한 고강도콘크리트 나선철근교각의 한정연성거동

Lee, Jae-Hoon;Kim, Kwang-Soo;Bae, Sung-Yong
이재훈;김광수;배성용

  • Published : 2003.05.31

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Abstract

Nine high-strength concrete (60.2 MPa) spirally reinforced columns with aspect ratio of 3.5 were tested under repeated lateral loading to investigate seismic performance and to provide experimental results for developing limited ductility design method. Spacing and amount of confinement steel and axial load level were selected as experimental variables. The columns were constructed with 0.98, 0.44, and 0.22 times the current confinement steel requirement of the Korean Bridge Design Specification and tested under axial load levels of 0.07, 0.14, and 0.21. Failure behavior and ductility capacity were investigated and compared. The test results showed that the columns with the volumetric confinement steel ratio of 0.0039 (0.22 times the current confinement steel requirement of the Korean Bridge Design Specification) provided limited ductility such as failure drift from 3.8% to 4.8% and displacement ductility index from 2.9 to 4.9.

고강도콘크리트 원형나선철근교각의 내진성능을 파악하고 한정연성 설계법을 개발하기 위한 실험자료를 제공하기 위하여, 형상비(aspect ratio)가 3.5이며 콘크리트의 압축강도가 60.2 MPa($614\;kgf/cm^{2}$)인 기둥시험체 9개에 대한 반복횡하중 실험을 수행하였다. 실험변수로는 심부구속철근의 양 및 간격과 축력비를 택하였고, 심부구속철근량을 현행 도로교설계기준 심부구속철근 요구량의 0.98배, 0.44배, 0.22배로 배근하여 축력비 0.07, 0.14, 0.21 하에서의 실험수행으로, 파괴거동 및 연성능력을 파악하고자 하였다. 실험결과, 심부구속철근의 양과 간격에 따라 축방향철근의 좌굴거동, 축방향철근과 심부구속철근의 파괴거동, 항복이후의 횡하중강도 저하, 연성능력에 차이를 보였다. 축력비 0.21 이하에서, 도로교설계기준 나선철근량의 0.22배인 0.0039의 나선철근비로 배근된 시험체도 $3.8{\sim}4.8%$의 drift와 $2.9{\sim}4.9$의 변위연성도를 나타냄으로서 한정적이지만 소정의 연성능력을 발휘하였다.

Keywords

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