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1:5 축소 10층 벽식 RC 공동주택 모델의 진동대실험 응답에 대한 해석적 모사
이한선,정다훈,황경란,Lee, Han-Seon,Jeong, Da-Hun,Hwang, Kyung-Ran 한국전산구조공학회 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.6
본 논문은 기 수행된 1:5축소 10층 RC 공동주택의 지진모의 실험결과에 비추어 근래 개발된 PERFORM-3D를 이용하여 해석적 모사를 시도하였다. 해석과 실험의 상관관계 분석에 의해 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 재현주기 50년 지진에 대해 실험과 해석이 매우 유사한 탄성거동을 보였다. 반면 우리나라의 설계지진과 최대지진에 대해서는 비선형 거동을 보이긴 하지만 실험의 최대응답과 강성 및 강도 저하를 제대로 모사하지 못하였다. 이의 주된 이유는 슬라브 거동을 탄성으로 가정하였기 때문이라고 판단된다. (2) 탄성영역 거동에 대해 해석모델이 전체 거동을 비교적 잘 모사하는 반면, 벽체 상호간에 걸친 힘의 분포에 있어서 실험과 상당한 차이를 보여주었다. (3) 최대지진에서 벽체의 전단변형은 비교적 잘 모사한 반면 휨변형의 경우 10배정도 과장되었다. 이는 일부 해석모델에서 인방보를 무시한 결과로 추정된다. This paper presents the results of analytical simulation of shake-table responses of a 1:5 scale 10-story reinforcement concrete(RC) residential building model by using the PERFORM-3D program. The following conclusion are drawn based on the observation of correlation between experiment and analysis; (1) The analytical model simulated fairly well the global elastic behavior under the excitations representative of the earthquake with the return period of 50 years. Under the design earthquake(DE) and maximum considered earthquake(MCE), this model shows the nonlinear behavior, but does not properly simulate the maximum responses, and stiffness and strength degradation in experiment. The main reason is considered to be the assumption of elastic slab. (2) Although the analytical model in the elastic behavior closely simulated the global behavior, there were considerable differences in the distribution of resistance from the wall portions. (3) Under the MCE, the shear deformation of wall was relatively well simulated with the flexural deformation being overestimated by 10 times that of experiment. This overestimation is presumed to be partially due to the neglection of coupling beams in modeling.
내진상세를 가진 2경간 2층 철근콘크리트 골조의 반복횡하중 실험
이한선,우성우,Lee, Han-Seon,Woo, Sung-Woo 한국콘크리트학회 1996 콘크리트학회지 Vol.8 No.6
내진상세를 가진 2경간 2층 모멘트 저항 철근콘크리트 평면구조물을 설계하고 상사법칙에 근거하여 1/2.5 크기의 구조물과 1/10 축소모델을 제작하였다. 다음, 이 구조물에 변위 조절하에서 반복횡하중 실험을 실시하였다. 이들 실험결과에 근거하여 강도, 강성, 에너지 소산능력, 파괴모드, 국부변형등과 같은 구조적 거동 특성을 상사성의 관점에서 비교하였다. 이 결과를 근거로 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. ; (1)1/10 축소모델에서의 강도는 1/2.5구조물의 강도와 매우 유사하였다. (2)1/10축소모델의 초기 강성은 대략 1/2.5구조물의 초기 강성의 2/3 정도로 나타났다. (3)1/10축소모델은 1/2.5 구조물 보다 더 작은 에너지 소산능력을 나타내었다. (4) 1/2.5구조물과 1/10축소모델의 비탄성 붕괴 메카니즘이 약간의 차이를 나타내고 있다. The objective of this study is to investigate the characteristics of elastic and inelastic bekavior of ductile momenting-resisting reinforced concrete frame subjected to reversed lateral loading such as earthquake excitations. For this purpose, a 2-bay 2-story reinforced concrete plane frame with seismic detail was designed and one 1/2.5-scale subassemblage was manufactured according to the required similitude law. Then, the reversed load test under the displacement control was performed statically to this subassemblage. Finally, the results of this test were analysed regarding to (1) the design load vs actual strength, (2) degradation in stiffness and strength. (3) failure mode or energy dissipation. (4) local deformations.
이한선,강귀용,Lee, Han-Seon,Kang, Kyi-Yong Korea Concrete Institute 1999 콘크리트학회지 Vol.11 No.1
현재 일방향 가력 해석기법은 세계적으로 기존 건물의 지진평가를 위해 구조물의 탄성 및 비탄성 거동을 예측하는데 가장 유용한 방법이다. 그러나, 이 해석기법은 특히 비내진 상세를 가진 철근콘크리트 골조에 대해 실험결과와 충분히 검토되지 않았다. 본 연구의 목적은 비내진 상세를 가진 고층 R.C. 골조에 대해 실험과 해석의 상관성을 검증하는데 있다. 본 연구의 목적은 DRAIN-2DX를 이용한 해석결과와 이미 수행된 비내진 상세를 가진 1:12축소 10층 철근콘크리트 골조의 실험결과를 서로 비교, 검토함으로써 그 응용상의 문제점과 신뢰성을 확인하는 데 있다. 본 연구는 실험과 해석의 상호 비교결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 충전단력과 층간변위 및 소성회전각 같은 국부 변형의 전체적인 거동은 실험결과와 해석결과가 잘 일치하는 것으로 나타났다. The pushover analysis technique is now attracting the world-wide interest for the prediction of elastic and inelastic behavior of structures in the seismic evaluation of existing buildings. However, the reliability of this analysis technique has not been fully checked by the test results in the case of structures with nonseismic details. The objective of this study is to verify the correlation between the experimental and analytical responses of a 1:12 scale 10-story reinforced concrete frame with non-seismic details by using DRAIN-2DX program and the test results performed previously. It is concluded from this comparison that the overall responses such as the relations between story shear versus interstory drift and the local deformations such as plastic rotations can be predicted with quite high reliability.
이한선,강귀용,Lee, Han-Seon,Kang, Kyi-Yong Korea Concrete Institute 1999 콘크리트학회지 Vol.11 No.1
본 연구의 목적은 비내진 상세를 가진 고층 R.C골조의 탄성 및 비탄성 거동을 실험적으로 살펴보는 것이다. 따라서, 국내의 내진 설계규준에 따라 설계 및 시공된 건축물이 선정되었으며, 상사법칙에 따라 1:12의 축소율의 평면 골조모델이 제작되었다. 실험방법은 옥상층의 변위제어에 의해 반전횡하중 실험과 일방향 가력 실험을 수행하였다. 지진효과를 나타내기 위하여, 횡력은 휘플트리를 이용하여 각층에 역삼각형 형태로 분포되었다. 실험으로부터 밑면전단력, 균열양상, 주요부재 단부에서의 국부 회전각 및 층간변위와 층전단력과의 관계를 얻을 수 있었다. 실험결과로부터 비내진 상세를 가진 고층 철근콘크리트 골조의 탄성 및 비탄성 거동에 대해 살펴보았다. The objective of this experiment is to observe the elastic and inelastic behaviors of high-rise reinforced concrete frames having non-seismic details. To do this, a building frame designed according to Korean seismic code and detailed in the Korean conventional practice was selected. A 1:12 scale plane frame model was manufactured according to similitude law. A reversed lateral load test and a monotonic pushover test were performed under the displacement control. To simulate the earthquake effects, the lateral force distribution was maintained to be an inverse triangle by using a whiffle tree. From the tests, base shears, crack pattern, local rotations in the ends of critical members and the relations between interstory drift versus story shear are obtained. Based on test results, conclusions are drawn on the implications of the elastic and inelastic behaviors of a high-rise reinforced concrete frame having non-seismic details.
이한선(Han Seon Lee) 한국강구조학회 1992 韓國鋼構造學會誌 Vol.4 No.4
A two-bay six-story moment-resisting steel structure was designed according to ATC 3-06[1] as an example and its behavioral characteristics in inelastic range were observed through the inelastic analyses. The design concept of strong-column weak-girder which is usually implemented by the design rule that the sum of column plastic moments should be larger than that of girder plastic moments at the joints by some margin can not actually prevent the occurrence of plastic hinges at columns. The reason is clarified by the close investigation of inelastic behaviors around joints upto the formation of collapse mechanism. Based on the finding, a new design rule to ensure the prevention of plastic hinges at columns is suggested.