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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이종석
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 울산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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지진재해는 지진피해 지역의 사회적 기능, 저항, 경제적 손실뿐만 아니라 국가와 사회기능을 마비시킬 수 있을 정도의 대 재난을 초래할 수 있다. 최근에는 지진 시 발생하는 심각한 피해가 사회가능을 회복하는데 큰 장애요소가 되는 것을 인지하고 이를 국가적 차원에서 관리할 필요성이 인식되고 있다. 하지만 국내 현행 내진설계방법은 공급역량(Capacity)이 소요역량(Demand)보다 크면 구조물에서 붕괴가 발생하지 않는다는 결정론적인 설계방법을 채택하고 있다. 이러한 설계방법은 설계자의 입장에서 매우 간편하게 설계할 수 있는 장점을 가지지만, 설계된 구조물의 설계지진에 대한 응답 분포(Demand)의 불확실성, 교량구조물이 확보하고 있는 공급변위연성도의 크기(Capacity)의 불확실성, 구조물의 설계지진에 대한 손상크기의 불확실성이라는 단점을 가지기 때문에 구조물이 붕괴되기 전의 손상수준에 대한 예측이 어렵다. 이는 지진에 대한 시설물 전체의 피해수준을 예측할 수 없어 국가차원의 지진재난 관리가 불가능하게 된다.
이러한 문제점을 보완하기 위해서 손상수준내진 설계방법이라는 확률론적인 설계방법이 도입되어야한다. 이러한 손상수준제어 내진설계방법을 확립하기 위해서는 공급역량(Capacity)과 소요역량(Demand)의 확률론적 분포특성이 정량화가 필요하다. 여기서 공급역량(Capacity)은 교량구조물이 확보하고 있는 공급변위연성도의 크기로서 횡구속된 콘크리트의 극한한계변형률에 따라 상당한 변동특성을 지니게 된다.
따라서 본 연구에서는 선행 연구자에 의해 제안된 횡구속 콘크리트 응력-변형률 모델을 적용한 비선형 단면해석과 횡철근비를 변수로 실험체를 제작 및 성능실험을 수행하였다. 연구기간과 연구비용의 제한으로 부재레벨 실험체는 국내에서 가장 많이 적용되는 사각단면 교각에 대한 성능실험을 수행하였으며, 실험결과 값을 동일한 제원의 사각단면과 원형단면으로 비선형 단면해석 값에 적용시켜 횡구속량에 따른 공급변위연성도의 분포특성을 정량화하였다.
이러한 문제점을 보완하기 위해서 손상수준내진 설계방법이라는 확률론적인 설계방법이 도입되어야한다. 이러한 손상수준제어 내진설계방법을 확립하기 위해서는 공급역량(Capacity)과 소요역량(Demand)의 확률론적 분포특성이 정량화가 필요하다. 여기서 공급역량(Capacity)은 교량구조물이 확보하고 있는 공급변위연성도의 크기로서 횡구속된 콘크리트의 극한한계변형률에 따라 상당한 변동특성을 지니게 된다.
따라서 본 연구에서는 선행 연구자에 의해 제안된 횡구속 콘크리트 응력-변형률 모델을 적용한 비선형 단면해석과 횡철근비를 변수로 실험체를 제작 및 성능실험을 수행하였다. 연구기간과 연구비용의 제한으로 부재레벨 실험체는 국내에서 가장 많이 적용되는 사각단면 교각에 대한 성능실험을 수행하였으며, 실험결과 값을 동일한 제원의 사각단면과 원형단면으로 비선형 단면해석 값에 적용시켜 횡구속량에 따른 공급변위연성도의 분포특성을 정량화하였다.
목차
제 1장 서론1.1 연구배경 및 필요성1.2 연구내용 및 범위제 2장 연구동향 및 분석2.1 횡구속량 및 상세에 대한 국내·외 규정2.1.1 국외 설계기준2.1.2 국내 설계기준(도로교설계기준 한계상태설계법, 2012)2.1.3 횡철근량 산정식에 대한 변수 비교2.2 기존 실험 및 제안 모델 분석2.2.1 Modified Kent and Park(1982)2.2.2 Mander et al(1988)2.2.3 Saatcioglu-Razvi(1992)2.2.4 Hoshickuma(1997)2.2.5 기존 제안된 응력-변형률 관계식의 비교2.3 도로교설계기준(한계상태설계법, 2012)의 응력-변형률 모델2.3.1 비선형 해석을 위한 응력-변형률 관계식2.3.2 단면설계를 위한 응력-변형률 관계식2.3.3 횡방향으로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계식2.4 선행 연구의 응력-변형률 제안 모델2.4.1 분포특성을 반영한 응력-변형률 제안 모델 구성2.4.2 횡구속 콘크리트의 응력-변형률 모델식의 제안제 3장 제안 모델식을 이용한 비선형 단면해석3.1 극한한계변형률의 분포특성3.2 극한한계변형률 산정을 위한 k의 분포특성3.2.1 사각단면에서의 k의 분포특성3.2.2 원형단면에서의 k의 분포특성3.2.3 극한한계변형률의 분산도에 대한 k의 제안식3.3 비선형 단면해석을 통한 변위연성도의 분포특성3.3.1 사각단면의 변위연성도 분포특성3.3.2 원형단면의 변위연성도 분포특성제 4장 횡구속철근비에 따른 교각의 거동특성실험4.1 부재레벨 실험체 설계 및 제작4.1.1 실험체 변수4.1.2 실험체 설계4.1.3 실험체 제작4.2 실험방법4.3 실험결과 및 분석4.3.1 성능실험결과 및 이력곡선4.3.2 포락곡선4.3.3 횡구속량에 따른 변위연성도 분포특성제 5장 결론참고문헌ABSTRACT
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