본 연구에서는 매스콘크리트의 온도응력을 해석적으로 검토하기 위하여 수화열 및 온도등력 해석용 프로그램을 개발하여 실구조물에 설치한 게이지에 의해 측정한 실측치와 비교검토를 하였다. 또한, 개발한 프로그램의 해석결과와 범용프로그램인 ADINA-T 및ADINA와 해석결과를 비교하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 해석시스템의 해석결과는 범용프로그램의 해석결과와도 좋은 일치를 보였고, 내부구속이 강한구조물이나 외부구속이 강한 구조물 모두 내부의 온도 및 온도응력분포를 잘 평가하고 있음을 알았다. 따라서 본 연구에서 개발한 수화열 및 온도응력해석 프로그램은 매스콘크리트의 온도응력을 평가하는 데에 충분히 사용할 수 있음이 입증되었다.

본 연구에서는 콘크리트 압축강도($f_x$)$704kg/cm^2$, 철근 항복강도 ($f_y$) $5,830kg/cm^2$인 고강도 철근 콘크리트 고층형 내력벽에 있어서 휨항복 후 축응력에 따른 비탄성 이력특성을 규명하기 위하여 60층 철근콘크리트 초고층 건축물의 최저층부 3개층을 1/4크기로 축소 모델링한 3층 1스팬의 바벨형(barbell shape)독립 내력벽 실험체 3개를 제작하여 실험을 실시하였다. 본 실험의 주요변수는 내력벽 경계부재(boundary element)에 작용된 축응력으로 본 실험 연구결과에 대한 분석으로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 형상비 1.8인 고강도 철근콘크리트 고층형 내력벽은 경계부재에 작용된 축응력이 본 연구범위인 0.21$f_x$의 높은 축응력하에서도 수직철근의 휨항복이 선행되면서 연성적인 거동을 보였으며, 각 실험체별로 작용된 축응력에 따라 상이한 파괴양상 및 이력특성을 나타냈다. 각 실험체는 연성비(${\delta}/{\delta}_y$)13에서 15사이에 휨압축부 경계부재 및 벽체 콘크리트의 압괴와 주근 파단 등에 의해서 최종 파괴되었다. 그러나, 모든 실험체는 실험종료시까지 축력이 충분히 지지되는 휨항복형의 안정된 비탄성 이력거동을 보였다. 경계부재에 작용된 축응력이 본 연구범위인 0.21$f_x$이내인 경우, 축응력은 내력벽의 횡하중 지지능력, 초기 할선강성 및 에너지 소산능력 등을 증대시키는 것으로 나타났다. 또한, 고강도 철근콘크리트 고층형 내력벽의 휭항복 후 경계부재에 작용된 축응력에 따른 내진성능을 평가하기 위하여 연성, 에너지, 일 및 강성 등의 개념을 도입한 손상지표(damage index) 로써 각 실험체의 내진성능을 평가한 결과, 경계부재에 작용된 측응력이 본 연구범위인 0.21$f_x$이내에서 축응력이 증가됨에 따라 고강도 철근콘크리트 고층형 내력벽의 내진성능은 다소 저하되는 것으로 나타났다.

무세골재 콘크리트에 석분을 혼입하므로써 얻을 수 있는 강도 증가효과를 조사하기 위하여 실험을 통한 연구를 수행하였다. 시멘트-골재의 비 1 : 6, 1 : 8 그리고 1 : 10 과 30~56% 사이의 여러 물 -시멘트 비를 배합설계시에 선정하였다. 작업하기 적당한 콘크리트를 얻기 위하여 필요에 따라 고유동화제를 시멘트중량의 1.5%사용하였으며, 석분을 혼입한무세골재 콘크리트의 경우 시멘트와 같은 중량의 석분을 혼입하였다. 여러 배합설계에 대한 압축강도와 인장강도 시험 결과를 비교분석하였다. 시험결과는 무세골재 콘크리트에 비하여 압축강도는 약 38%, 인장강도는 약 17%~72% 증가시킬 수 있음을 보여주고 있다.

앞 선 연구에서는 스티렌과 무수말레인산으로부터 스티렌-무수말레인산 공중합체(SMA)를 합성하고 이들을 황산화하여 수용성의 SMA를 제조하였다. 본 연구에서는 이들 카르본산계 공중합체를 첨가한 시멘트 모르타르의 플로우 및 경화시멘트 모르타르의 강도를 조사하여 고성능감수제로서의 성능을 평가하였다. 플로우 실험 결과 황산화 SMA(SSMA)를 첨가한 시멘트 모르타르의 플로우는 아미노페놀이 치환된 황산화 SMA(SmSMA)를 첨가한 경우보다 더 큰 값을 나타내었다. 또한 공중합체를 첨가한 시멘트 모르타르의 플로우 유지율은 기존의 나프탈렌계(NSC)를 첨가한 경우보다 우수하게 나타났다. 시멘트 모르타르에 SMA와 SmSMA를 시멘트 중량에 대해 0.5% 첨가하여 제조한 경화 시멘트 모르타르의 28일 압축강도를 조사하였다. 그 결과 SSMA 및 SmSMA를 첨가한 경우 plain 보다 각각 31%와 13%의 강도 증가를 나타내었다. 이상의 결과로부터, 본 연구에서 사용한 SSMA 및 SmSMA의 카르본산계 공중합체는콘크리트용 고성능감수제로서 크게 기대되어진다.

ACI규준에 의하여 설계된 철근콘크리트 보의 휨보강의 신뢰성을 분석하였다. 분석된 결과를 기존의 연구와 비교하였다. 인장철근비가 변함에 따라 일관된 신뢰성이 보장되지 못하고 부적합하게 변하는 것으로 분석되었다. 규준의 최대철근비 조항에 적합하게 설계된 보라도 취성파괴가 매우 높은 것으로 분석되었다. 특히 국내의 철근콘트리트구조물에서는 이러한 현상이 두드러지는 것으로 분석되었다. 이와 같은 현상의 원인을 규명하였고 그 대책을 제시하였다.

매시브 콘크리트 구조물의 균열선단의 응력확대계수를 구하는 데 표면적분법을도입하였다. 표면적분법은 경로적분인 J-적분법을 근저로 하여 유도가 된다. J-적분법에서는 균열면의 압력고 구조물의 물체력을 고려할 수가 없는 반면에 본 이론은 이러한 일반 하중조건을 고려할 수가 있으므로 보다 정확한 균열선단부의 응력상태를 고찰하는데 유용하다. 또한 균열선단부의 특이성을 표현하기 위해 특이요소를 사용하거나 균열선단부의 세밀한 요소분할을 요하는 등의 불편함을 제거할 수 있는 기법이다. 본 이론을 바탕으로 응력확대계수$K_I$, $K_{II}$를 구하는 프로그램을 작성하였으며 8절점 등매개 변수요소를 사용하여 $K_I$, $K_{II}$를 검증하였으며 실제 댐 구조물에 적용시켜 응력확대계수의 변화를 살펴보았다.

본 연구는 RC 박스거더교 상부구조의 체계신뢰성 해석과 체계신뢰성에 기초한 내하력 평가를 위하여 실용적이고 실제적인 신뢰성 모델 및 방법을 제안하였다. 시스템으로서 교량의 보유내하력을 정확히 예측한다는 것은, 특히 교량이 높은 여용성을 갖고 있고 열화손상이 심각한 경우에는 더욱 어려운 문제이다. 본 연구는 교량의 체계신뢰성에 상응하는 교량시스템강도로서 정의도리 수 잇는 등가의 시스템가동의 항으로 교량의 보유내하력을 평가하는 새로운 접근방법을 제안하였다. 즉, 이 방법은 체계신뢰성지수의 FOSM(Fdirst Order Second Moment)형태에서 유도된 등가시스템저항강도로서 보다 실제적이고 합리적인 극산시스템저항강도 평가방법이다. 본 연구에서 제안된 RC박스거더교를 위한 강도한계상태모형은 휨 및 전단강도에 기초하였다. 그리고 박스거더 상부구조의 체계신뢰성 문제는 주요 파괴 메카니즘이나 각거더의 한계파괴상태에 기초한 FMA(Failure Mode Approach) 로부터 획득한 직-병렬 혼합모델로서 정식화하였다. 제안된 모형의 신뢰성해석에는 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 과 IST(Importance Sampling Technique) 시뮬레이션 알고리즘을 사용하였다.

충전형 강관콘크리트 구조는 강관과 콘크리트 두 재료의 이질적인 재료특성을 상호 보완적으로 발휘하여 구조적 성능향상을 꾀한 것으로서 제구조 특성상 우수한 구조형식이라 할 수 있다. 강관으로 구속된 콘크리트가 중심축력을 받게 되면 내부의 콘크리트는 압괴에 의한 체적 팽창을 외부의 강관에 의해 구속 받게 되므로 3축 압축응력 상태로 되어 압축강도가 증대된다. 또한 콘크리트의 압괴에 의한 탈락 현상이 방지되므로서 단면의 결손이 없어져 내력 저하가 작아진다는 잇점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 원형강관으로 구속된 내부 콘크리트의 구조적 거동 특성을 규명하기 위한 것으로서 폭두께비와 충전 콘크리트의 강도를 주요 변수로 하여 일련의 실험을 통하여 강관으로 구속(3축 응력)된 콘크리트의 구조적 거동 특성을 고찰하였다. 일련의 실험을 통하여 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. (1)강관에 의한 콘크리트의 구속효과는 강관의 폭두께비와 충전 콘크리트의 강도가 낮을수록 현저하며, 원형강관으로 구속된 내부 콘크리트는 최대내력시의 변형능력에 있어서 횡방향 구속이 없는 콘크리트보다 4~7배 정도까지 증대시켜 연성효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다. (2)콘크리트의 구속계수를 이용하여 강관으로 구속된 내부 콘크리트의 강도와 콘트리트 충전강관 기둥의 최대내력을 산정할 수 있는 식을 제시하였다.