• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.4
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• pp.187-196
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• 1997

시멘트를 기초로하는 복합재료의 파괴거동은 주균열이 진행하기 이전에 파괴진행영역이라고 하는 미세균열대가 콘크리트 내부에 형성고기 때문에 선형파괴역하게 입각하여 해석하게 되면 실험치와 상당한 차이를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가상균열모델이나 균열띠 모델, 두 파라메터 파괴모델 등 비선형해석에 따른 여러 파괴역학모델들이 제안되었으나 이들 모델들은 2차원 해석에 근거를 두고 있기 때문에 구조체의 두께 방향으로 동일한 균열이 형성되며, 특히 콘크리트 실험에서 관찰되는 비연속적 균열발생에 대해서 설며이 어려웠다. 이에 본 연구는 콘크리트를하나의 다종복합체로 가정하고 연립변형모드 및 진행파괴모드 방향으로 구성재료를 배열한 상태에서 가상균열 이론에 근거한 비선형해석방법으로 모델링하였다. 진행파괴모드로 구성재료를 배열하면 강성이 높은 구성재료를 통과하여 균열이 진행될 때 균열선단으로부터 분포된 응력이 상층의 허용인장강도를 초과하게 되어 균열이 발생되며 이러한 균열은점진적인 균열진행과는 달리 비연속 동시 발생 균열ㄹ로 나타났다. 본 연구는 진행파괴모드에서의 파괴 해석 방법과연립변형모드에서의 해석 방법을 제시하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교함으로써 검증하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.5
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• pp.157-164
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• 1997

일반적으로 콘크리트와 철근간의 경계면을 나타내는 유한요소법에는 균열의 부근에서 발생하는 부착열화 현상을 고려하지 않고 있다. 이것은 균열 부근에서 과도한 부착을 초래하고 , 국소 변형과 균열의 진전에도 영향을 준다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조물의 균열부근에서 일어나는 부착거동의 변화를 고려한 비선형 부착응력-미끄럼 모델을 제안하였다. 철근과 콘크리트간의 경계면에는 링크요소를 이용하였고, 링크의 특성은 철근을 가로지르는 균열의 상태에 따라 변하도록 조정하였다. 균열의 형성상태를 정량화하고, 부착거동을 두 포락선 1) 균열로부터 충분히 떨어진 위치에서의 부착상태를 모델링한 외연포락선, 2)횡균열면에 있어서의 부착상태를 모델링한 내연포락선의 사이에 변이시키기 위하여 비국소적 손상도 개념을 도입하였다. 이 방법의 유효성을 알아보기 위하여 편재하중을 받는 T형 교각의 실험 및 해석결과를 제시하였다. 제안된 모델의 결과를 실험결과와 비교하여 본 모델의 유용성을 검증하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.4
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• pp.37-51
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• 2000

이 연구는 지진 시 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동 및 연성능력을 해석적으로 파악하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열 콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근 모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열 모델로서의 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면 요소를 도입하였다. 또한, 축방향철근의 유무 및 그 양 등에 따른 구속효과를 적절히 표현할 수 있는 해석 모델을 개발하였다. 본 연구에서는 철근콘크리트 교각의 비탄성 거동 및 연성 능력의 파악을 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.10a
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• pp.399-405
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• 2008

콘크리트 슬래브 표면의 영상처리 목적은 구조물의 균열발생을 최소화하고 발생한 균열에 대해서 지속적인 기록 관리로 균열의 진행 상태를 분석하여 보수시기 및 보수공법 적용의 합리적 운영체계를 수립하고자 하는 것이다. 일반적으로 콘크리트에서의 균열은 육안으로 분간할 수 있을 정도로 큰 반면 프리스트레스트 콘크리트의 균열은 기기를 사용하여야 측정, 분별할 수 있다. 본 논문에서는 균열의 명함도와 인접한 표면의 명함도 차이를 이용하여 균열과 잡음을 분리한다. 그리고 균열과 잡음 영역에서 형태학적인 정보를 이용하여 잡음 영역만을 제거한다. 잡음 영역이 제거된 균열 영역에서도 미세한 잡음이 존재하므로 균열 영역을 평활화를 한 후, 미세 잡음을 하나의 객체로 인식하여 제거하고 끊어진 영역의 균열을 미디언 필터를 이용하여 균열을 연결한다. 그리고 제안된 방법으로 추출된 균열을 원본 영상에 적용하여 최종적으로 균열만을 검출한다. 검출된 균열에서 균열의 특정부분을 선택하고 선택되어진 균열 영상을 대상으로 균열의 길이, 방향, 폭을 순차적으로 분석한다. 실제 균열 영상을 대상으로 실험한 결과, 균열이 비교적 정확히 검출되었고 균열 검사기가 한번에 측정할 때에 비해 비교적 빠르고 적은 노력으로 측정할 수 있는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.5
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• pp.68-75
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• 2021

This study performed simulating water absorption in various pre-cracked concretes. 2D-Finite Element Analysis (2D-FEA) model was developed based on experimental results on the amount of absorbed water in concrete with the exposure time. Results from the 2D-FEA showed that both crack width and crack depth strongly affect the amount of absorbed water in cracked concrete. In addition, water absorption rate is introduced and a predictive equation is suggested to estimate the rate in order to quantify the amount of absorbed water in cracked concrete. It was confirmed that water absorption in concrete having less than 150 mm crack depth was dominated as a main transport factor regardless of crack width. Therefore, considering that steel corrosion caused by chlorides dissolved in water mainly occurs in reinforced concrete structures, it is necessary that crack depth as well as crack width should be investigated in reinforced concrete structures at the time of field-inspection.

• The Journal of Engineering Research
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• v.8 no.1
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• pp.31-50
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• 2006

Shrinkage may cause cracking in concrete. In practice such cracking must be considered in most concrete applications because, under normal conditions, drying of the concrete is unavoidable, and when drying takes place shrinkage occurs. Cracked concrete is an inferior concrete because it is weaker, more permeable, and more susceptible to chemical attack. The development of the strength of LAC with aging depends on a few factors such as type of the cement, W/C ratio, curing conditions and periods. The higher the strength of LAC, the lower the possibility of shrinkage cracking. Hence, the strength of LAC in the hypocaust system depends to a large extent on the effect of cracking decrease of the antifoaming rate to drying shrinkage in cement.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.27 no.3
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• pp.347-357
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• 2015

In this study, an experimental study was performed to evaluate the concrete breakout strength of unreinforced cast-in-place anchors by seismic qualification test under shear loading. The CIP anchors tested herein were 30mm in diameter with an edge distance of 150mm and an embedment depth of 240mm in uncracked and cracked concrete. The cracked specimen consisted of orthogonal and parallel crack to the loading direction, respectively. The dynamic loading sequence during the seismic qualification test was determined based on CSA N287.2, ACI 355.2 and ETAG 001 codes. After the dynamic loading, the static loading was applied until failure occurs. The shear resistance by seismic qualification tests showed almost the same strength as that obtained from the static tests in uncrcaked and cracked concrete, respectively. Meanwhile, the breakout depth did not reach $8d_0$, therefore the modified strength equation of ACI 318-11 could estimate properly the concrete breakout strength, which does not consider effective bearing length.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.19 no.1
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• pp.57-65
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• 2007

Over the past few decades, considerable numbers of studies on the durability of concrete have been carried out extensively. A lot of improvements have been achieved especially in both measuring techniques as well as modeling of ionic flows. However, the majority of these researches have been performed on sound uncracked concrete, although most of in-situ concrete structures have more or less micro-cracks. It is only recent approach that the attention has shifted towards the influence of cracks and crack width on the penetration of chloride into concrete. The penetration of chlorides into concrete through the cracks can make a significant harmful effect on reinforcement corrosion. On the other hand, a general acceptable crack width of 0.3 mm has been recognized for keeping the serviceability of concrete structures in accordance with a lot of codes. However, there seems to be rare established description to explain the critical crack width in terms of the durability of concrete. To make a bad situation worse, there is little agreement on critical crack width among a few of literatures for this issue. Critical crack width is still controversial problem. Nevertheless, since the critical crack width is important key for healthy assessment of concrete structures exposed to marine environment, it should be established. The objective of this study is to define a critical crack width. The critical crack width in this study is designed for a threshold crack width, which contributes to the first variation of chloride diffusion coefficient in responsive to the existence of cracks. A simple solution is formulated to realize the quantifiable parameter, chloride diffusion coefficient for only cracked zone excluding sound concrete. From the examination on the trend of chloride diffusion coefficient of only cracked zone for various crack widths, a critical crack width is founded out.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.14 no.2
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• pp.52-60
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• 2002

지하철 구조물과 같은 매스 콘크리트 구조물을 시공할 때 온도 측정을 하는 경우는 많으나 이는 내외부 온도차를 적정한 수준으로 유지하여 균열 발생을 제어하기 위한 수단일 뿐 균열폭을 일정한도 내로 제어할 수 있는 조치는 아니다. 매스 콘크리트 구조물에서 균열폭을 제한 값 이하로 하기 위해서는 적절한 양의 철근을 배치하여야 한다. 또한 시공 이음 등을 작은 간격으로 설치하는 것은 구속도를 완화시키고 온도응력이나 균열폭을 저감시켜 균열 제어상 매우 효과적인 수단이 될 수 있다. 그러나 시공 이음, 균열 유발 줄눈 등의 이음간 간격을 좁히면 내하력 수밀성, 내구성 등에 악영향을 미칠 가능성이 높고, 타설 회수가 많아져 동일한 공정이 반복 투입되므로 시공 속도의 저하 및 공사비 상승 등의 단점이 나타날 수 있다.(중략)

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.19 no.3
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• pp.104-112
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• 2015

Non-contact surface wave transmission (SWT) measurements are used to evaluate the depth of a surface-breaking crack in concrete slabs. The author propose a measurement model that includes an appropriate configuration of the source and receivers, and a transmission function for the given configuration. A series of numerical simulations using a 3D finite element model is used to obtain the transmission function. Then, validity of a proposed model is verified through experimental studies. Two air-coupled sensors are used to measured surface waves across surface-breaking cracks with varying depths from 0mm to 100mm with intervals of 10mm in a concrete slab ($1500{\times}1500{\times}180mm^3$) in laboratory. As a result, the proposed method is demonstrated as to be effective for charactering the depth of a surface-breaking crack in concrete bridge deck with an average error of 10%. A discussion on practical applications of the proposed method is also included in this article.