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교각 내진성능평가
기존 시설물(교량) 내진성능평가 예제집(2023) | 부록 3. 다경간교 탄성받침 pp.79~88
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① 특성값
② 휨성능
③ 전단성능
④ 파괴모드
⑤ 내진성능평가
📌
교각 형식 특성값
진동주기는 각 평가대상교각의 진동모드가 반영된 주기를 적용
해석 대상:
교각의 교축방향 및 교축직각방향 캔틸레버식 거동. 교축방향 높이는 교각 높이 4.0 m, 교축직각방향 유효높이는 고차-상부구조 손실을 반영하여 4.75 m로 적용했다.
공통 입력
주철근 항복강도 f
y
MPa
주철근 직경 d
bl
mm
콘크리트 강도 f
ck
MPa
유효단면적 A
e
m²
방향별 특성값
교축방향
L
콘크리트 극한변형률 ε
cu
-
교각높이 H
m
고유주기 T
sec
항복 휨모멘트 M
y
kN·m
극한 휨모멘트 M
u
kN·m
항복 곡률 φ
y
1/m
극한 곡률 φ
u
1/m
최대 변위연성도 μ
Δ,max
-
교축직각방향
T
콘크리트 극한변형률 ε
cu
-
유효높이 H
e
m
고유주기 T
sec
항복 휨모멘트 M
y
kN·m
극한 휨모멘트 M
u
kN·m
항복 곡률 φ
y
1/m
극한 곡률 φ
u
1/m
최대 변위연성도 μ
Δ,max
-
기본값 복원
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📈
교각 휨성능곡선
항복/극한 휨단면강도와 변위연성도 산정
1
교축방향 산정
2
교축직각방향 산정
교축방향
교축직각방향
🧱
교각 전단성능곡선
콘크리트, 전단철근, 축력 기여분 및 교축직각방향 KDS식 적용
교축방향 전단 입력
L
k 계수
-
전단철근 A
sp
mm²
전단철근 항복강도 f
yh
MPa
D''
L
mm
간격 s
mm
축력 P
top
kN
교축직각방향 전단 입력
T
축방향철근비 ρ
slt
-
단면폭 b
mm
유효깊이 d
mm
압축강도 f
ck
MPa
인장강도 f
ctk
?
MPa
축응력 f
n
MPa
교축방향 V
n
L
교축직각방향 V
n
T
SHEAR FORMULAS
V
c
L
= k
L
√f
ck
A
e
V
s
L
= π/2 × A
sp
f
yh
D''
L
/s
V
n
T
= max([0.85(ρ
slt
f
ck
)
1/3
+ 0.15f
n
]bd, (0.4f
ctk
+ 0.15f
n
)bd)
🔎
교각 파괴모드 결정
휨성능곡선과 전단성능곡선을 같은 변위축에서 비교
L
교축방향
T
교축직각방향
교축방향은 균열 시 휨파괴 모드, 교축직각방향은 전단파괴 모드로 지배된다.
✅
교각 내진성능평가
P-Δ 효과를 반영한 탄성지진모멘트 및 전단 소요성능 검토
소요성능 입력
교축방향 휨파괴 검토
보유 휨강도 M
n
L
kN·m
[M
E
L
]
comb
?
kN·m
P
TOP
?
kN
[Δ
E
L
]
comb
?
m
소요 = [M
E
]
comb
+ P
TOP
×2×[Δ
E
]
comb
=
-
교축직각방향 전단파괴 검토
[V
E
T
]
comb
kN
교축방향 성능비
-
교축직각방향 성능비
-
최종 판정
O.K
교축방향 및 교축직각방향 모두 성능비 1.0 이상
O.K
EVALUATION FORMULAS
[M
E
L
]
comb,pd
= [M
E
L
]
comb
+ P
TOP
× 2 × [Δ
E
L
]
comb
성능비
= 보유성능 / 소요성능 ≥ 1.0
📋
교각 평가 요약
지배 파괴모드(L)
휨파괴
지배 파괴모드(T)
전단파괴
최소 성능비
-
종합 판정
O.K
작성 범위:
기본값을 근거로 교각 형식 특성값, 휨성능곡선, 전단성능곡선, 파괴모드 결정, 내진성능평가 내용을 정리했다. 입력값을 바꾸면 표와 그래프가 즉시 갱신된다.