Abstract
Seismic design codes are mainly based on the research results for the inelastic response of structures in high seismicity regions. Since wind loads and gravity loads may govern the design in low seismicity regions in many cases, structures subjected to design seismic loads will have larger overstrength compared to those of high seismicity regions. Therefore, it is necessary to verify if the response modification factor based on high seismicity would be adequate for the design of structures in low seismicity regions. In this study, the adequacy of the response modification factor was verified based on the ductility and overstrength of building structures estimated from the result of nonlinear static analysis. Framed structures are designed for the seismic zones 1, 2A, 4 in UBC-97 representing the low, moderated and high seismicity regions and the overstrength factors and ductility demands of the example structures are investigated. When the same response modification factor was used in the design, inelastic response of structures in low seismicity regions turned out to be much smaller than that in high seismicity regions because of the larger overstrength of structures in low seismicity regions. Demands of plastic rotation in connections and ductility in members were much lower in the low seismicity regions compared to those of the high seismicity regions when the structures are designed with the same response modification factor.
현행 약진지역의 내진설계기준은 주로 강진지역에서의 연구결과에 근거하고 있다. 하지만, 약진지역의 경우 지진하중보다는 중력하중이나 풍하중에 의해 구조설계가 지배되므로 구조물의 초과강도가 강진지역의 경우보다 증가하게 된다. 따라서 약진지역에 적합한 내진설계기준을 마련하기 위해서는 강진지역에 적용되는 반응수정계수를 약진지역에 그대로 적용할 수 있는지에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 건축구조물에 대한 소성해석을 통해 그 연성도와 초과강도를 산정하고 이에 근거하여 현행 반응수정계수의 적절성 여부를 검토하였다. 강진, 중진, 약진지역 등에서의 초과강도와 연성요구도를 비교하기 위하여 UBC-97에 근거하여 설계된 예제구조물을 선정하여 해석을 수행하였다. 해석결과에 의하면 약진지역의 초과강도가 강진지역보다 크기 때문에 동일한 반응수정계수에 대한 약진지역의 연성요구도는 강진지역에서보다 적게 된다. 따라서 동일한 반응수정계수를 이용하여 설계된 약진지역 구조물의 경우 접합부에서의 소성회전각 요구량을 강진지역의 경우에 비하여 상대적으로 저감시킬 수 있을 것이다.
