고연성재를 이용한 철근콘크리트 교각의 내진성능 :Earthquake-Resistance Performance of RC Pier with High-Ductility Fiber

이원철

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이원철 (서울시립대학교, 서울시립대학교 일반대학원)

지도교수: 임성순

발행연도: 2014

저작권: 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

고연성재를 이용한 철근콘크리트 교각의 내진성능

이원철 토목공 2014.01 학위논문

고연성재를 이용한 철근콘크리트 기둥의 내진성능

이원철 , 임성순 복합신소재구조학회지 2014.01 학술저널

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우리나라는 1992년 비로소 도로교시방서에 내진설계기준을 적용하고 있다. 1992년 이전에 건설된 모든 구조물들은 비내진구조물로서 내진보강이 절실히 필요한 실정이었다. 이러한 비내진구조물은 2005년부터 내진보강이 점진적으로 진행되고 있다. 최근에는 지진손상의 감소, 콘크리트 손상지연 등과 같은 내진성능 향상을 위해 연성 보강으로 전환되는 추세이다.
탄소섬유, 아라미드섬유 및 유리섬유 등의 기존 연속섬유시트는 고강도기반의 저연성 보강재인 반면, 폴리에스테르 섬유는 저강도이면서도 고연성을 나타내고 있다. 이와 같은 재료특성때문에 저강도 기반의 고연성 보강공법이라는 새로운 패러다임이 각광받고 있다.
본 연구는 보강재를 사용하지 않은 기존 기둥(CNF)과 고연성재로 보강한 기둥(CSF)에 대한 내진성능과 변위연성도 특성 분석을 수행하였다. 이러한 특성들을 수치해석과 실험으로 분석한 결과, 기둥의 균열양상과 하중-변위곡선에 대한 실험치와 해석치는 유사함을 보였다. 또한 CNF는 취성의 전단균열이 지배적이나 CSF는 연성이 우수한 휨균열이 지배적이다. CSF의 최대변위 크기와 변위연성도는 CNF와 비교하여 큰 증가를 나타낸다. 그러므로 기존기둥의 내진성능과 변위연성도를 향상시킬 때 CSF는 CNF의 대체구조로 사용할 수 있다. 또한, 축소모형에 적용한 수치해석적 방법으로 실제 고가정거장 기둥의 내진성능을 평가하였다. 보강재 두께가 증가하면 연성이 지속적으로 증가하고 보강위치는 기둥하부가 효과적인 것을 알 수 있었다.
따라서 폴리에스테르 섬유를 비내진기둥에 보강하면 지진하중 등의 수평반복하중에 대해 연성을 대폭 증진시켜 구조성능이 향상되는 것으로 판단된다.

#비내진기둥 #내진성능 #폴리에스테르 섬유 #고연성재 #변위연성도

목 차 ⅰ
LIST OF FIGURES ⅲ
LIST OF TABLES ⅵ
SYMBOLS ⅶ
1 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 동향 3
1.3 연구 내용 및 범위 7
2 기둥파괴와 연성보강재 9
2.1 RC기둥의 파괴거동 10
2.2 기존 보강재 14
2.3 고연성 보강재 21
3 축소모형실험 28
3.1 개요 28
3.2 실험목적 및 계획 29
3.3 실험내용 및 과정 34
3.4 파괴양상 및 실험결과 36
3.5 결과정리 및 분석 43
4 축소모형 유한요소해석 47
4.1 개요 47
4.2 해석모델 48
4.3 해석결과 57
4.4 결과정리 및 분석 71
4.5 실험과 해석 결과분석 73
5 실구조물 고연성재 보강효과 77
5.1 개요 77
5.2 수치해석 교각 78
5.3 유한요소해석 81
5.4 결과분석 85
6 결 론 106
참고문헌 108
Abstract 115
감사의 글 116

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