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정혁창,김민수,박광순,주형석,김익현 한국지진공학회 2010 한국지진공학회논문집 Vol.14 No.6
지진 시 낙교는 교량의 기능을 상실하는 가장 심각한 피해의 하나로서 반드시 피해야 한다. 교량 받침의 파괴로 인한 낙교를 방지하기 위한 방법의 하나로서 국내에서는 받침보호장치가 많이 사용되고 있다. 교량 받침부의 옆의 빈 공간에 설치되어 상부구조로부터 전달되는 지진하중을 부담하여 받침의 파괴를 방지한다. 이러한 받침보호장치가 충분한 내진성능을 발휘하기 위해서는 받침보호장치 본체뿐만 아니라 이를 교량에 고정시키는 앵커부의 강도도 함께 확보되어야 한다. 국내에서는 이들 앵커부의 설계 방법이 확립되지 않아서 받침보호장치의 공급업체가 제공하는 설계도에 따라 시공되어 왔다. 이에 본 연구에서는 베드블록의 높이가 다른 받침보호장치를 대상으로 하여 앵커부의 성능을 실험을 통하여 확인하였고 내진성능을 확보하기 적절한 설계법을 제시하였다. The unseating failure of bridges, which is one of the most severe types of damage leading to the loss of transportation function, should be avoided in earthquakes. As a measure of prevention of unseating failure resulting from the failure of bearings, bearing-protection devices are frequently used. They are installed beside the bearings and protect the bearings by resisting a seismic load transmitted from the superstructure. In order to show appropriate seismic performance, the strength of anchors as well as of device bodies should be confirmed. In Korea, they have been installed only according to the design provided by device agents, because a proper design method for the anchors has not been established. In this study the performance of bearing-protection devices with various heights of concrete bed blocks has been investigated experimentally, and a proper design method has been proposed to secure seismic performance.
후프띠철근과 보강띠철근으로 횡구속된 정사각단면 콘크리트의 응력-변형률 특성
정혁창,차수원,김익현 한국지진공학회 2010 한국지진공학회논문집 Vol.14 No.3
RC교량의 내진성능은 교각에 충분한 연성도를 제공함으로써 확보할 수 있다. 이러한 연성도는 교각의 소성힌지 영역에 적절한 횡방향철근을 배근함으로써 실현할 수 있다. 횡방향철근에 의한 횡구속력은 유효구속력으로 결정되므로 단면형상과 횡방향철근량이 지배적인 요소가 된다. 동일한 횡방향철근량을 제공하더라도 설치간격, 배치형태, 갈고리 상세 등의 차이에 의해 유효구속력에 차이가 있게 된다. 후프띠철근에 의해 횡구속력을 발휘하는 원형단면과는 달리 사각 또는 중공사각단면에서는 유효구속력을 증가시키기 위해 보강띠철근이 함께 사용된다. 이러한 보강띠철근을 어떻게 고려하느냐에 따라 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계는 달라지게 된다. 본 연구에서는 실험을 통해 후프띠철근과 함께 보강띠철근을 갖는 정사각단면 콘크리트의 응력-변형률 관계를 파악하였으며 기존의 평가식과 비교를 통해 역학적 특성을 분석하였다. Improved seismic performances of RC bridges can be attained by sufficient ductilities of piers, which can be obtained by providing sufficient lateral confinements to the plastic hinge regions of piers. The cross sectional shape and the amount of lateral reinforcements are key parameters in the determination of effective confinements. Even though identical amounts of lateral reinforcement are provided, the effective confinement differs due to different spacing, arrangements, hook details and so on. Unlike circular sections in which confinement is exerted by mere hoop reinforcements, cross-ties are arranged in square or rectangular sections to enhance the effective confinements. The stress-strain relationship of confined concrete is varied by how to consider these cross-ties. In this study, the stress-strain relationships of confined concrete with cross-ties are investigated experimentally and their mechanical characteristics are estimated by comparison with other empirical equations.
정혁창,김익현 한국지진공학회 2009 한국지진공학회논문집 Vol.13 No.3
내진설계의 기본적인 개념은 지진 시 요구되는 연성도 이상의 변형성능을 확보하는 것이다. 기둥의 경우 소성힌지 영역에 적절한 횡철근을 배근함으로써 이를 실현할 수 있다. 가장 경제적인 설계를 위해서는 횡구속 콘크리트의 응력-변형률 특성에 기초하여 횡철근량을 산정하는 것이다. 우리나라(도로교 설계기준)에서는 목표연성도를 단일화하여 동일한 횡철근을 제공하고 있으나 일본에서는 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 곡선식을 제공함으로써 경제적으로 소요 횡철근량을 산정하고 있다. 이러한 재료레벨(응력-변형도)의 특성을 사용하면 설계는 어려워지지만 보다 경제적인 설계가 가능하며 이는 성능에 기반한 내진설계의 경향과도 부합된다. 이 연구에서는 현행 도로교설계기준의 갈고리상세에 부합되는 횡철근을 배치한 부재에 대해 횡철근량을 변수로 하여 응력-변형률 실험을 수행하였다. 응력-변형률 특성을 정량적으로 평가할 수 있는 인자를 도입하여 실험결과와 기존의 콘크리트 모델식을 비교 분석하였다. The basic concept of seismic design is to attain the ductility required in a design earthquake. This ductility can be obtained by providing sufficient lateral confinements to the plastic hinge regions of columns. The most cost-effective design might be derived by determining the proper amount of lateral confinement using a stress-strain relationship for confined concrete. Korean bridge design code requires the same amount of lateral confinement regardless of target ductility, but Japanese design code provides the stress-strain relationship of the confined concrete to determine the amount of lateral confinement accordingly. While design based on material characteristics tends to make the design process more involved, it makes it possible to achieve cost-effectiveness, which is also compatible with the concept of performance-based design. In this study, specimens with different numbers of lateral confinements have been tested to investigate the characteristics of the stress-strain relationship. Test results were evaluated, using several empirical equations to quantify the effects.
횡구속 콘크리트의 압축 응력-변형률 모델 : Part I. 원형단면 부재
선창호,정혁창,김익현,Sun, Chang Ho,Jeong, Hyeok Chang,Kim, Ick hyun 한국지진공학회 2017 한국지진공학회논문집 Vol.21 No.1
In order to avoid collapse of bridges in earthquakes bridge piers are generally designed to attain sufficient ductility. This full-ductility design method has merits for securing the seismic safety readily against strong earthquakes but, it has weakness of high cost design because of excessive safety margin. Recently, in many countries with high seismic technologies, the seismic design concept tends to shift from the collapse prevention design to the performance-based one which requires different performance (damage) levels according to the structural importance. In order to establish this performance-based design method the displacement ductility of confined concrete members should be evaluated quantitatively. And the stress-strain model of confined concrete is indispensible in evaluating displacement ductility. In this study, 6 test groups with different lateral reinforcement ratios were prepared. 10 same specimens with circular section for each group were tested to obtain more reliable test results. The characteristic values necessary for composing the stress-strain model were obtained from experiments. Based on these characteristic values the new stress-strain model modifying the Hoshikuma's one has been proposed.