폭발 하중에 대한 철근콘크리트 기둥의 연성 기반 폭발 손상 평가

• 영문명: Assessment of Ductility Demand-Based Blast Damage to Reinforced Concrete Columns under Blast Loads
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김예은(Kim, Ye-Eun) 이기학(Lee, Kihak) 신지욱(Shin, Jiuk)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』24권 4호, 1~10쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.08.31

국문 초록

본 연구는 철근콘크리트 기둥의 폭발손상에 대한 다양한 구조적 변수들의 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 주요 변수로는 주철근비, 전단 철근비, 그리고 축 하중 비가 선정되었으며, 연성 요구를 기반으로 폭발 손상을 분석하였다. 변수에 대한 영향을 분석하기 위해 유한요소 해석을 통한 Parametric study가 진행되었다. 연구 결과 주 철근비와 전단 철근비의 증가는 기둥의 폭발에 대한 기둥의 손상 정도를 현저하게 저하시켰다. 축 하중 비의 증가는 상대적으로 미미한 손상 변화를 보였으나, 전단 철근비가 높은 기둥에서 축 하중 비의 증가는 기둥에 압축력으로 인한 취성파괴를 유도하여 더 큰 손상이 발생하였다. 본 연구는 기둥의 폭발 손상을 저감하기 위한 설계 변수들의 적절한 고려사항을 제공하고자 한다.

영문 초록

This study was conducted to evaluate the influence of various structural variables on the blast damage to reinforced concrete columns. The selected primary variables were the longitudinal reinforcement ratio, transverse reinforcement ratio, and axial load ratio, with the analysis based on the ductility demand to assess the blast damage. A parametric study based on finite element analysis was performed to analyze the effects of these variables. The results revealed that an increase in the longitudinal and shear reinforcement ratios significantly decreased the level of damage sustained by the columns under blast exposure, whereas an increase in the axial load ratio resulted in a comparatively lower reduction in damage. Columns with higher transverse reinforcement ratios experienced more severe damage owing to compression-induced brittle failure as the axial load ratio increased. This study provides guidelines for the appropriate selection of design variables to mitigate blast damage in columns.

키워드

Blast Performance Reinforced Concrete Column Finite Element Analysis Coupling Modeling Method 변위 기반 폭발손상 철근콘크리트 기둥 유한요소해석 폭발 모델링