지진시 철근콘크리트의 비선형해석을 위한 여러방법에 대하여 기본적인 개념을 정리한 자료입니다.
철근-콘크리트 구조물의 거동은 콘크리트의 균열, 철근의 항복, 철근과 콘크리트의 부착작용 등과 같은 재료적인 특성에 크게 지배를 받는다. 또한 철근과 콘크리트는 탄성한계를 초과하는 하중에 대해서는 비선형적인 거동을 보이게 된다.
지진하중에 대한 구조물의 설계는 발생빈도가 높은 지진하중에 대해서는 탄성적인 거동을 보이고 발생빈도가 낮은 큰 지진하중에 대해서는 구조물의 탄성한계를 초과하더라도 붕괴되지 않도록 설계하도록 규정되어 있다. 신설 구조물 및 기존 구조물의 내진성능의 평가에 이 내진설계 개념을 동일하게 적용할 수 있다.
재료의 탄성한계를 초과하더라도 붕괴되지 않고 소성변형이 진행되는 성질을 연성이라고 한다. 철근-콘크리트 구조물에서 연성은 구조물의 거동에 중요한 영향을 미치는데 연성의 중요성은 취성파괴의 방지, 모멘트 재분배, 지진에 대한 에너지 흡수와 발산 등으로 설명할 수 있다.
이러한 철근-콘크리트 구조물의 연성을 평가하기 위한 방법은 구조물의 재료비선형 정적해석과 재료비선형 동적해석 있다. 또한, 각각은 재료의 응력-변형률 곡선으로부터 단면의 M-Φ Curve을 결정하여 해석하는 방법과 유한개의 Fiber(재료의 응력-변형률 곡선)요소로 나누어진 Element를 적용하여 해석하는 방법으로 나뉜다. 익히 들어 알고 있는 Pushover 해석은 M-Φ Curve을 이용한 비선형 정적해석을 말한다.
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