철근콘크리트 구조물의 비선형 거동을 고려한 비탄성 설계스펙트럼의 결절

Abstract

이 논문에서는 모멘트-곡률 관계를 토대로 철근콘크리트 구조물의 비탄성 설계스펙트럼 결정에 관한 연구를 수행하였다. 기존의 연구에서는 비탄성 거동의 간편한 고려를 위해 철근콘크리트 구조물이 탄소성 또는 bilinear 거동을 한다는 가정을 토대로 비탄성 설계스펙트럼을 구성하였다. 그러나 실제 철근콘크리트 구조물이 지진과 같은 반복하중을 받을 경우 콘크리트의 균열 등 재료의 비탄성 거동에 의해 강성저하 현상이 발생될 뿐만 아니라 전단 거동이 지배적인 부재나 축력이 작용하는 부재의 경우 반복 하중에 대한 모멘트-곡률 관계는 원점을 향해 좁혀지는 핀칭 현상이 발생하게 된다. 따라서 이 연구에서는 강성저하와 핀칭 현상이 반영된 모멘트-곡률 관계를 토대로 비탄성 설계스펙트럼을 구성하여, 기존의 탄소성 또는 bilinear 모델을 토대로 구성된 비탄성 설계스펙트럼과의 비교를 통해 그 적합성을 검증하였다. 한편, 다양한 지진 유형에 대해 일반적인 설계 스펙트럼을 얻기 위해서 각기 다른 형태의 지진 가속도 분포를 갖는 6개의 지진을 토대로 구성된 인공지진을 입력지진으로 해석을 수행하였다.