In contrast to the previous studies which investigated dynamic P-Δ effect though comparison of response spectra according to stability coefficients based the assumed moment-curvature relationship, this study is assessing the effect on the basis of the layered section method to consider the change of stiffness and yield strength due to axial force in the RC member. Practical ranges of slenderness, stability coefficient, and steel ratio are chosen for analysis and sixty sets of horizontal/vertical earthquake inputs are used. The additional effect by vertical earthquake is reviewed through the analysis with horizontal and vertical earthquakes. From the parametric study, it is noted that the ductility of the slender RC column is hardly affected by P-Δ effect and vertical earthquake, while the ductility decreases considerably when axial force is considered. Therefore, there may need no additional consideration for the P-Δ effect and vertical earthquake in the seismic design of a slender RC column if the design is based on the case not considering axial force.
이 논문에서는 철근콘크리트 장주의 비선형 지진하중 해석을 수행하여, 철근콘크리트 장주의 동적 P-Δ 효과를 분석하였다. 기존의 연구에서 가정된 모멘트-곡률 관계를 토대로 고정된 안정계수를 갖는 응답스펙트럼을 구성하여 동적 P-Δ 효과를 분석한 것과는 달리, 안정계수의 증가, 즉, 축력의 증가에 따른 하중-변위관계의 변화를 고려할 수 있도록 하는 적층단면법을 토대로 실용범위의 세장비와 안정계수, 철근비를 변화시켜가며 해석을 수행하여 철근콘크리트 장주의 동적 P-Δ 효과를 분석하였다. 반복하중에 따른 콘크리트와 철근의 부착슬립 거동을 고려하기 위해 적층단면법에서 부착슬립 효과를 간접적으로 고려할 수 있는 해석모델을 사용하였으며, 다양한 지진에 대한 보편화된 결과를 얻기위해 각기 다른 60개의 입력지진을 사용하였다. 또한, 수평지진과 수직지진을 동시에 작용하여 해석을 수행해 수직지진에 따른 P-Δ 효과를 살펴보았다. 해석결과, 철근콘크리트 장주의 연성도는 P-Δ 효과 및 수직지진의 영향을 거의 받지 않는 반면, 축력이 고려될 때는 연성도가 상당히 감소하였기 때문에, 철근콘크리트 장주의 내진설계시 축력효과를 고려하여 설계할 경우 P-Δ 효과 또는 수직지진에 대한 추가적인 영향은 고려하지 않아도 될 것으로 판단된다.
