• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.31-35
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• 2021

교량 상부구조의 원활한 신축거동을 위하여 교량에 설치되는 신축이음장치는 교량의 필수부재인데, 신축이음장치는 시간이 지남에 따라 노후되고 방수기능이 약화되어 우수가 침투하여 구조물의 열화를 초래한다. 이러한 구조물의 열화 문제와 함께 노후된 신축이음장치의 잦은 교체로 인한 교통정체를 해결하기 위하여 기존 신축이음장치를 제거하고 철근콘크리트 연결부로 대체하는 무조인트화 공법이 2016년 이후부터 고속도로 교량에 적용되고 있다. 무조인트 공법이 적용된 이후에 상부구조와 교대가 협착된 교량에도 일부 적용되었는데 협착 교량의 무조인트화 연결부에 파손이 발생하였다. 본 연구에서는 협착 교량에 무조인트화 공법을 적용할 경우에 발생할 수 있는 문제점에 대한 원인을 수치해석적으로 분석하였으며, 그 결과 협착으로 인하여 무조인트화 연결부에 설계 시 적용한 하중 보다 큰 하중이 발생하여 연결부에 파손이 발생한 것으로 분석하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 협착이 발생한 교량에서는 무조인트화 공법을 적용하지 못하는 것으로 무조인트화 공법에 대한 적용조건을 강화하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1049-1052
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• 2008

내력벽시스템에 사용되는 연결보는 횡변위 조절을 위하여 효과적으로 사용되는 요소이나, 단면의 폭과 춤이 시스템에 의하여 제한되므로 연성능력을 향상시키기 위한 철근의 상세처리가 어럽다. 이러한 이유로 지진에 의하여 횡력이 발생할 경우 가장 먼저 연결보에 손상이 발생하게 될 것이므로, 본 연구에서는 연결보가 있는 내력벽 시스템의 성능을 평가하고자 하였다. 이러한 성능평가는 FEMA 400의 수정된 등가 선형의 절차에 의하여 수행되었다. 평가를 위한 모델은 15층이고 연결보의 강성은 변동이 없으며 질량을 변화하여 구조물의 주기를 변화하였다. 요구 스펙트럼 산정은 KBC 2005의 계수를 곱하지 않은 스펙트럼을 사용하였다. 성능 평가 결과로서, 토질 SD에 대하여 대부분의 모델에서 인명안전 수준에서 검토된 연결보의 제한 변위가 성능점 보다 작게 나타났다. 전반적으로 시스템의 주기가 짧아질수록 연결보의 손상도에 의하여 성능점이 감소되는 현상을 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.341-346
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• 2002

이 연구는 게르버 보 형식의 포스트텐션 PC 골조 구조 시스템의 실용화를 위해 골조 전체의 구조 성능 시험을 수행하며, 여기서 보-기둥 접합부 및 내민 보-단순 보 접합부의 구조 성능과 골조의 안전성을 확인한다. 시험은 400 mm$\times$800 mm 단면의 경간 3 m 보와 500 mm$\times$600 mm 단면을 갖는 높이 3 m 기둥의 실물 크기 시험체를 제작하여, 기둥에 80 톤의 축 하중을 준 상태에서 단순 보 중앙에 하중을 가력하여 기둥-보 접합부와 단순 보-내민 보 단면 축소 연결부의 구조성능을 파악한다. 시험 결과, 보 - 기둥 접합부는 예상 설계 하중 40톤 이상에서도 강 접합에 가깝게 거동하였고, 단순 보- 내민 보의 단면 축소 연결부는 경사철근의 사용으로 초기 균열 및 균열 확산에 대한 억제 효과가 있었으며, 예상 설계 전단력 40톤에서 안전하다는 것이 확인되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.207-212
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• 2015

사회기반시설물인 교량은 인적/물적 자원의 신속하고 원활한 이동을 위해 지장물을 극복하도록 설계/시공되는 구조물이다. 그러므로 교량의 교축방향으로 배열되는 교각의 형상과 규모는 지형의 제약을 받을 수밖에 없다. 이러한 교각의 형상과 규모는 지진하중의 전달경로를 결정하는 연결부분 배열과 함께 연결부분과 교각에 발생하는 작용력을 좌우하게 된다. 이 연구에서는 강재받침과 철근콘크리트 기둥을 연결부분과 교각으로 하는 일반교량을 대상으로 교각 및 강재받침 배열이 다른 해석모델을 설정하여 지진해석을 수행하였다. 해석결과로 구한 교각기둥과 강재받침의 강도/작용력 비로부터 각 해석모델의 연성파괴메카니즘을 구성하고 연결부분 및 교각 배열이 일반교량의 내진성능에 미치는 영향을 연성파괴메카니즘 구성 측면에서 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.147-154
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• 2008

이 연구의 목적은 프리캐스트 부재의 새롭게 고안한 전단저항 연결체의 구조성능을 평가하는데 있다. 프리캐스트 세그먼트 구조물의 설계와 시공시에 전단저항 연결체와 같은 접합부는 특별한 주의가 요구된다. 개발한 전단저항 연결체의 상세와 성능을 평가하기 위하여 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 이 연구에서 사용된 접합요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 정확하게 예측할 수 있다. 추후 전단저항 연결체를 갖는 프리캐스트 세그먼트 PSC 교각의 실험을 수행하여 구조거동과 내진성능을 파악할 것이다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권1호
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• pp.33-43
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• 2004

본 연구에서는 철근콘크리트(reinforced connote) 구조물에 대해 발파해체 축소모형실험을 수행하고 이를 전산실험결과와 비교하였다. 적용된 발파해체 공법은 파괴거동을 비교적 쉽게 확인할 수 있는 점진붕괴공법이며, 차원해석(Hobbs(1969))을 실시하여 축소모형실험에 적용될 강도특성을 계산하였다. 이에 따라 석고, 모래, 물의 혼합하여 콘크리트를 대용할 재료로 사용하였으며, 연성을 지니며 축소강도가 철근과 유사한 땜용 납선을 철근 대용 재료로 사용하였다. 이 때 모래와 석고의 중량 비를 다양하게 변화시키면서 이에 따른 강도의 변화를 측정하고 최적의 강도 값을 갖는 배합 비를 결정하여 사용하였다. 모형의 제작은 실내에서 미리 양생된 부재들을 현장으로 옮겨 연결부만을 타설하여 일체화시키는 방법으로 구조물을 축조하였다. 축소모형실험을 전산실험결과와 비교하기 위하여 요소의 파괴거동을 육안으로 확인할 수 있는 개별요소법에 의해 수행되는 상용코드인 PFC2D(Particle Flow Code 2-Dimension)를 사용하여 전산해석을 수행하였다. 먼저 3차원 무근 콘크리트 라멘 구조의 모형을 설계하고 그 축소모형을 발파해체하여 거동을 촬영하였다. 이를 전산실험결과와 비교하여 2차원 해석의 한계는 존재하나 대체로 유사한 형태의 거동을 보임을 알 수 있었다. 그리고, 무근 콘크리트 라멘 구조 해석의 경험과 철근콘크리트 보의 실내 굴곡실험결과를 근거로 하여 철근콘크리트 구조모형의 발파해체 사전해석을 실시하였다. 그 결과, 2차원 해석이라는 한계에도 불구하고 900ms 까지는 거의 유사한 거동을 보이며 붕괴됨을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2D호
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• pp.295-302
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• 2011

유비쿼터스(Ubiquitous)란 사용자가 네트워크나 컴퓨터에 의식하지 않고 장소, 공간, 시간에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경을 말하며, 현재 이러한 유비쿼터스 기술을 이용한 첨단도시 및 생태도시 구현이 전 세계적인 화두로 각광받고 있다. 최근 정보산업과 이동통신 기술이 발전함에 따라 주변에 있는 모든 물체에 컴퓨터를 내장하여 서로 네트워크로 연결하고 상호간에 협조와 타협을 해 가면서 인간의 삶에 보이지 않게 컴퓨팅을 제공한다는 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)을 개념(M. Weisre, 1993)으로 하여, 무선센서 네트워크 기술 USN (Ubiquitous Sensor Network)을 토목, 건축 구조물 같은 사회기반인프라에 적용한 신개념 지능형 구조물과 유지관리기법에 대한 연구가 시도 되고 있다. 이에 본 연구에서는 유비쿼터스 무선센서 네트워크의 건설구조물 적용 가능성을 판단하기 위하여 건설구조물에 가장 많이 사용되는 콘크리트와 철근을 변수로 실험체를 제작하여 센서노드의 전파투과성 실험에 대한 기초실험을 실시하였다. 이때 철근의 배근 간격 및 콘크리트의 타설 두께, 송수신기의 RF신호 강도 세기를 변수로 하였으며, 내부에 무선통신 모듈이 장착되었을 때 무근콘크리트의 송수신 가능 거리와 철근 배근 간격별 송수신 가능 거리를 수평, 수직 방향으로 각각 측정하였다. 또한, 변수별 전파의 감쇄를 정확히 측정하기 위하여 스펙트럼 아날라이저(Spectrum Analyzer)를 이용하여 사용주파수대의 전파의 크기를 측정하였다. 전파가 감쇄되는 현상을 수치적으로 분석하였으며, 주파수대역의 특성에 따른 주파수 파장의 영향을 분석 하였다. 이를 통하여, 무선센서의 건설 구조물 적용 가능성을 검토한 그 결과 무근콘크리트의 경우 45cm의 투과 깊이를 보였고, 5cm의 간격으로 배근한 철근콘크리트는 37cm, 15cm 간격은 45cm의 투과 깊이를 보였다. 철근 배근 15cm 이상이 되면 무선통신에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.187-192
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• 2016

일반설계에서 탄성거동을 전제로 구조물을 설계하는 것과 달리 내진설계는 구조물의 소성거동을 규명하고 조정하여 붕괴를 방지하는 것이 목적이다. 일반교량의 경우에 요구되는 붕괴방지수준은 교량의 특정한 구조부재의 소성거동으로 낙교를 방지하여 지진발생 이후에 긴급차량의 통과를 가능하게 하는 것이다. 이러한 소성거동은 연결부분 또는 교각기둥에 제한되고 각 경우에 적절한 조치가 요구된다. 도로교설계기준은 교각기둥에서 소성힌지를 형성하여 연성붕괴기구를 구성하는 설계방식과 함께 철근콘크리트 교각을 하부구조로 하는 교량을 대상으로 연결부분의 항복을 이용하여 취성붕괴기구를 구성하는 연성도 내진설계를 부록으로 제시하고 있다. 이 연구에서는 철근콘크리트 교각기둥과 강재받침으로 설계된 일반교량을 선정하고 연성붕괴기구와 취성붕괴기구를 모두 고려한 붕괴방지 설계절차 및 도로교설계기준에 요구되는 수정사항을 제안하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권4호
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• pp.157-168
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• 1995

Slip-Form시스템을 사용하였을 때 공기단축 및 우수한 품질의 벽체타설이 가능하기 때문에, 그 적용성 및 구조적 거동을 평가하는 연구가 수행되었다. 그러나 슬래브를 벽체와 동시에 타설할 수 없기 때문에 벽체-슬래브 접합부의 주변에 취약점이 생기게 될 가능성이 있으므로, 본 연구는 Slip-Form시스템을 사용한 벽식 구조의 성능을 평가하고, 효과적인 접합부를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 7개의 벽체 실험체와 8개의 벽체-슬래브 접합부 실험체를 제작하여 실험을 실시하였다. 그리고 실험결과들을 설계식 및 이론적인 해석 결과와도 비교하였다. 벽체압축 실험으로부터 그 구조적 거동이 일체식 구조와 유사함을 알 수 있었으며, 벽체-슬래브 접합부 실험으로 부터는 철근연결용 철물이 있는 경우는 제외하고는 좋은 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 그러나 외벽에 철근연결용 철물을 사용한 경우에는 벽체의 강도을 검토하여 설계에 반영하여야 함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.25-32
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• 2016

말뚝머리-확대기초 접합부는 상부구조물의 하중을 말뚝으로 전달하는 연결부분으로서 부재의 단면과 강성의 급격히 변화하는 부위이기 때문에 응력이 집중되고 작용하는 휨모멘트와 전단력이 큰 취약부분이다. 이 연구에서는 제작조건에 따른 PHC말뚝 및 합성 PHC말뚝과 확대기초 접합부의 구조성능을 평가하는데 목적이 있다. 반복가력 하중 조건하에서의 균열패턴, 하중-변위관계, 연성비, 초기 회전강성 및 에너지소산 특성을 각각 평가하였다. 접합부 초기 회전강성은 확대기초 내부로 삽입되는 말뚝삽입 깊이와 축방향철근 배근위치에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 접합부 강도, 연성비 및 누적 에너지소산 등의 접합부 거동은 말뚝의 종류와 축방향 철근 배근 위치에 영향을 받는 것으로 나타났다.