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폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 잔류 강도 추정식에 관한 연구
최호순,신대환,김민숙,김대진,김희철,이영학,Choi. Hosoon,Shin. Dae Hwan,Kim. Min-Sook,Kim. Dae Jin,Kim. Heecheul,Lee. Young Hak 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.1
폭발하중에 의한 구조물의 피해는 일차적 피해(국부적인 손상)와 이차적 피해(연쇄붕괴)로 분류할 수 있다. 본 연구의 목적은 폭발하중에 의해 손상된 철근콘크리트 부재의 잔류 저항성능을 정량적으로 예측 및 평가 가능한 추정식을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 단면비, 전단경간비, 축하중비를 변수로 하여 비선형 동적해석이 가능한 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 해석한 후 해석결과를 토대로 회귀분석을 수행하여 폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 잔류 저항성능을 평가하는 추정식을 제안하였다. 각 변수를 독립변수로 회귀분석을 수행 한 결과 축하중비가 결정계수 0.911로 가장 높은 상관성을 보였으며, 변수들을 조합하여 다중 회귀분석을 수행한 결과 세 가지 변수를 모두 적용하여 분석한 추정식이 결정계수 0.774로 가장 타당한 유효성을 보였다. Damage of structures under blast loading can be classified into local damage and building collapse. The purpose of this study is to propose an residual strength equation being able to predict residual strength of damaged columns. In this study it was carried out 3 different variables, which is aspect ratio, shear span-to-depth ratio and axial force ratio. The equation was proposed by regression analysis based on the analysis results using AUTODYN. The Results indicated the R-square of axial force ratio was the highest value; 0.99. And the presumption equation with all variables has higher accuracy and its R-square was 0.77.
주철근의 개수 및 단면비에 따른 폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 해석적 연구
최호순,김민숙,이영학,Choi, Hosoon,Kim, Min-Sook,Lee, Young-Hak 한국전산구조공학회 2012 한국전산구조공학회논문집 Vol.25 No.3
기둥은 건물에서 하중을 지지하는 중요한 구성요소이므로 기둥의 손상 또는 파괴는 건물의 연쇄붕괴의 원인이 된다. 특히 폭발하중에 의한 기둥의 거동평가는 연쇄붕괴 방지에 있어 중요한 요소이다. 본 논문에서는 축하중을 받고 있는 기둥이 폭발하중을 받을 때의 거동과 폭발 저항성능을 평가하였다. 이를 위해 동일단면적과 비슷한 철근비를 가지는 기둥에서 주 철근의 개수를 달리하여 각 변수에 따른 폭발하중에 대한 폭발 저항성능을 평가하였다. 또한, 동일한 성능을 지니는 기둥에서 단면비를 달리하여 기둥의 폭발 저항성능을 비교하였다. 해석결과, 폭발 직후 충격량에 대한 수직 변형률은 철근의 개수 및 단면비에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 그러나 수평변형의 경우 폭발압력을 받는 면의 철근 개수가 증가함에 따라 기둥의 저항성능이 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 기둥 단면의 단면 2차모멘트가 클수록 폭발하중에 대한 저항 성능 및 복원력이 더 큰 것을 확인하였다. Columns are the key elements supporting load in structure. Column failure causes the structure to collapse. It is important to evaluate residual strength for damaged columns under blast load for preventing progressive collapse. In this paper, columns were investigated to compare the blast resistance on the change of the number of steel bars within the range of reinforcement ratio. And this study was carried out 4 different analytical models to evaluate effects of aspect ratio. The results indicate that the vertical strain was unaffected by the number of steel bars and aspect ratio. As the number of steel bars facing blast load increase, the blast resisting capacity of the columns was improved in the lateral strain. Also, the analysis results showed that a large moment of inertia of area, as compared to a small one would be superior in residual strength as well as force of restitution.