접합부 전단변형을 고려한 철근콘크리트 골조의 비선형 동적해석 = Nonlinear Dynamic Analysis of RC Frames with Joint Shear Deformation
저자
발행사항
대전 : 大田大學校 大學院, 2001
학위논문사항
학위논문(석사)-- 大田大學校 大學院: 建築工學科 建築構造 專攻 2001. 2
발행연도
2001
작성언어
한국어
주제어
KDC
543.6 판사항(4)
발행국(도시)
대전
형태사항
ⅶ, 96p. ; 26cm.
소장기관
In Korea, the seismic design code has been enforced since 1988, but it has not been applied to low-rise reinforced concrete(RC) buildings. Thus, buildings constructed before 1988 has no seismic resisting capacity. If earthquake is occurred, these buildings could be damaged severely. Therefor, it is demanded to evaluate the seismic behavior and to predict damage in non-seismic resistant designed RC building structures.
Lack of both an adequate confinement and shear reinforcement in the beam-column joins of non-seismic resistant designed RC frames may be the cause of brittle failure during a seismic event. However, infinitely rigid beam-column joints in RC frames is assumed in most of the nonlinear dynamic analysis regardless of the reinforcement detail.
To properly analyze non-seismic resistant designed RC frame, the macroscopic model for exterior beam-column joints including shear deformation and the analytical model for non-seismic resistant designed RC frame are developed in the present study. Both the validity of the proposed macroscopic models are verified through the nonlinear dynamic analysis using DRAIN-2DX.
First, seismic resistant designed beam-column joints is assumed as rigid infinitely, and non-seismic resistant designed joint is idealized by rotational spring which have a capability of shear deformation. Softened truss model theory is adopted to apply the shear force-shear deformation relationship and to determine the shear capacity of the beam-column joints. The comparison of analytical results and experiment for the hysteretic curve shows a good agreement with maximum load, displacement and pinching at each cycles. Also the capacity of energy dissipation determined using the proposed analytical model in the present study is well predicted with the difference of 3∼14% with the existing test results.
Second, the response of six-story non-seismic resistant designed RC frame with joint elements when subjected to dynamic loading was compared with the response of seismic resistant designed frame with rigid joint assumed
For the purpose of defining input motion in the study, actual earthquake ground motion record was used. El-Centro record was scaled to different maximum PGA levels (0.1g, 0.2g, 0.3g) in order to produce 'minor', 'moderate' and 'severe' effect on the frame
Roof displacement time history, maximum story displacement, interstory drift, maximum story shear, base shear time history, change of column axial load, capacity of deformed beam, damage, seismic retrofitting method are discussed.
The overall displacement response increases when joint shear deformation is occurred. Non-seismic resistant designed RC frame showed high levels of interstory drift. These high drifts were mainly due to the significant shear distortions of the joint regions. Therefor, the large interstory drift causes severe structural damage during strong earthquakes. Joint failure and column flexural hinging occurred mainly in the middle and lower floors.
The results show that the modelling of shear deformation in joints has a significant effect on the seismic response in terms of drift and damage. The assumption of rigid joint was found to be inappropriate to assess behaviour of non-seismic resistant designed RC frame.
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