• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.25 no.3
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• pp.243-254
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• 2013

Internally Confined Hollow RC(ICH RC) column consisted of concrete, transverse reinforcement, longitudinal reinforcement, and inner tube. It had good strength and ductility by core concrete was become triaxial confining state with transverse reinforcement and inner tube. There were two confining stress as external confining stress and internal confining stress in an ICH RC column. While external confining stress was researched by former researchers, internal confining stress has not researched. In this paper, confining stress of both Hollow RC column and ICH RC column was investigated using FEA program. Relation between theoretical confining stress and internal confining stress was drawn by analysis results. Modified failure condition equations of inner tube were suggested to base on failure condition equations of inner tube by former researcher. When thickness of inner tube was calculated by modified equations, it could be economic because thickness of inner tube was reduced 50% compared with former researcher equations in order to same confining stress.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.87-94
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• 2009

Volume of concrete slab changes by variations of temperature and moisture after its placement. Shrinkage due to evaporation causes tensile stress in the slab when contraction of the slab is restrained by its self weight, friction with subbase, and etc. Actual tensile stress caused by the shrinkage was less than theoretically predicted stress according to previous studies. It was the stress reduction due to visco-elastic property of the early-age concrete slab partially restrained. In this study, strains of restrained circumferential, unrestrained circumferential, and unrestrained square pillar concrete specimens were measured to investigate stress reduction of the specimens with age of concrete. Elastic modulus of the concrete was measured at the age of 1, 3, 7, 14, 28 days and penetration test was performed. The stress reduction was calculated by input the test results into theoretical equations suggested by previous researchers. The stress reduction of the restrained concrete specimens will be applied to design of concrete pavements based on results of the study.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.37-37
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• 2011

최근 세계적인 지진의 발생과 함께 구조물의 내진성능 평가 및 증진 방법에 대하여 많은 연구가 진행 되고 있다. 특히 교량 구조물의 교각의 경우에는 상부구조의 고정하중 및 활하중을 지반에 전달하여 주는 역할을 하기 때문에, 역으로 지진이 발생하였을 경우 교각의 내진성능에 따라서 교량의 안전도에 많은 영향을 미칠 수 있다. 또한 산악지역이 국토의 70%이상을 차지하는 우리나라의 지형적인 특성상 고교각을 이용한 장대교량의 건설이 필요하며 도시지역의 교통량 증가로 인한 도시고속도로의 건설 등 고가교의 필요성이 점차 증가하고 있다. 그러나 CFT(Concrete Filled Tube)부재의 경우에는 콘크리트가 3축 구속 상태로 존재하지만 자중이 크며 내진 성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 CFT부재의 단면을 중공으로 만듦으로써 부재를 경량화하고 내부 튜브를 삽입하여 내부를 구속 시킨 내부 구속 중공 CFT 부재(Internally Confined Hollow CFT Member, ICH CFT)가 개발되었다. 이는 콘크리트가 내 외부 튜브에 의하여 구속되어 3축 구속 상태로 존재함으로써 콘크리트 중공부로의 취성파괴를 방지하여 연성도 및 강도를 향상시켜주며, 단면의 감소로 인해 재료비를 절감 할 뿐 아니라 자중 감소로 인해 내진 설계에도 유리하다. 현재 내부 구속 중공 CFT 부재에 대한 연구가 많이 진행되고 있지만, 튜브를 삽입함으로써 부재의 중공부로 발생하는 구속력의 특성을 해석적으로 정립한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 압축을 받는 중공 CFT 부재에 내부 튜브를 삽입함으로써 발생하는 콘크리트의 구속력을 해석적 연구를 통하여 수행하였으며, 구속력을 파악하기 위한 평가 방법으로는 구속 콘크리트의 중공비와 직경, 외부튜브의 두께, 내부튜브의 두께 등으로 평가하였다. 해석적 연구 결과, 내부 튜브를 삽입함으로써 발생되는 외부 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값과 비슷한 값을 가지지만 내부로 발생하는 구속력은 이론적 수식에 의한 구속 응력값에 도달하지 못하는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.5 s.72
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• pp.529-541
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• 2004

Concrete filled steel tube structures were recently used in constructing high-rise buildings due to their effectiveness. Studies on concrete filled steel tubes have been focused on the experiments of uni-axial compression and bending and eccentric compression. There were also a few studies that investigated CFT member behavior under combined compression and torsion. The behavior of a circular CFT column under combined torsion and compression was theoretically investigated, considering the confinement of steel tubes on the concrete, the softening of the concrete, and the spiral effect, which were the dominant factors that influenced compression and torsion strength. The biaxial stress effects due to diagonal cracking were also taken into account. By applying those factors to compatibility and equilibrium conditions, the basic equation was derived, and the equation could be used to incorporate the torsional behavior of the entire loading history of the CFT member.

• Computational Structural Engineering
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• v.27 no.4
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• pp.68-71
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• 2014

본 학술기사에서는 최근 구조공학에 응용이 활성화되고 있는 퍼지 이론에 대하여 간단히 설명을 하였다. 그리고 퍼지이론의 구조공학 적용 예로, 본 저자가 수행한 퍼지이론을 이용한 원형 CFT의 구속응력 평가 과정을 간략히 소개하였다. 이 예에서도 알 수 있듯이 퍼지이론은 부정확성, 지식의 부족, 애매함에 기인하는 불확실성을 다루는데 있어 적합한 것을 알 수 있으며, 여러 불확성에 인하여 발생하는 오차를 줄이는데 적합한 것으로 판단된다.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.3
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• pp.248-256
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• 1988

극한해석은 이제까지 주로 소성구조물의 설계에 응용되어 왔다. 초기의 구조물들은 탄성에너지 이론에 의하여 설계되었고 모든 권위자들은 이를 당연하게 받아들였다. 그러나 Broek 교수와 같은 사람들의 노력에 의하여 극한설계의 타당성과 유용성이 입증되었고, 구조물의 건설에 많은 경비를 절약하게 되었다. 철탑과 같은 트러스 구조물이 그 대표적인 예로서 카나다의 수력발 전회사는 1910년 철탑을 평지에 세워놓고 모든 악조건을 부과하며 수년간 극한해석의 타당성을 실험하여 입증하였다. 트러스에 대한 극한해석 문제는 최소화 기법의 구속최소화 문제로 유도할 수 있고, 트러스문제는 소성가공의 해석에도 직접 응용할 수 있다. 왜냐하면, 예를 들어 평면변 형문제가 앞에서 보인바와 같이 똑같은 구속최소화 문제로 유도되었기 때문이다. 결론적으로, 트러스문제나, 평판문제나, 평면응력문제나, 평면변형문제가 극한해석에서는 모두 같은 문제로 간주될 수 있고 같은 공식과 같은 방법으로 풀 수 있는 것이다. 이를테면, 소성구조물에서의 한 계하중은 소성가공에서는 가공하중이 되며 모두 극한하중이 되는 것이다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.1
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• pp.60-66
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• 2006

Three differing sandstones, two synthetic and one field sample, have been tested ultrasonically under a range of confining pressures and pore pressures representative of in-situ reservoir pressures. These sandstones include: a synthetic sandstone with calcite intergranular cement produced using the CSIRO Calcite In-situ Precipitation Process (CIPS); a synthetic sandstone with silica intergranular cement; and a core sample from the Otway Basin Waarre Formation, Boggy Creek 1 well, from the target lithology for a trial $CO_2$ pilot project. Initial testing was carried on the cores at "room-dried" conditions, with confining pressures up to 65 MPa in steps of 5 MPa. All cores were then flooded with $CO_2$, initially in the gas phase at 6 MPa, $22^{\circ}C$, then with liquid-phase $CO_2$ at a temperature of $22^{\circ}C$ and pressures from 7 MPa to 17 MPa in steps of 5 MPa. Confining pressures varied from 10 MPa to 65 MPa. Ultrasonic waveforms for both P- and S-waves were recorded at each effective pressure increment. Velocity versus effective pressure responses were calculated from the experimental data for both P- and S-waves. Attenuations $(1/Q_p)$ were calculated from the waveform data using spectral ratio methods. Theoretical calculations of velocity as a function of effective pressure for each sandstone were made using the $CO_2$ pressure-density and $CO_2$ bulk modulus-pressure phase diagrams and Gassmann effective medium theory. Flooding the cores with gaseous phase $CO_2$ produced negligible change in velocity-effective stress relationships compared to the dry state (air saturated). Flooding with liquid-phase $CO_2$ at various pore pressures lowered velocities by approximately 8% on average compared to the air-saturated state. Attenuations increased with liquid-phase $CO_2$ flooding compared to the air-saturated case. Experimental data agreed with the Gassmann calculations at high effective pressures. The "critical" effective pressure, at which agreement with theory occurred, varied with sandstone type. Discrepancies are thought to be due to differing micro-crack populations in the microstructure of each sandstone type. The agreement with theory at high effective pressures is significant and gives some confidence in predicting seismic behaviour under field conditions when $CO_2$ is injected.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.85-85
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• 2017

무동력 복합작업기는 치즐쟁기와 디스크의 배열에 따라 작업성능이 좌우된다. 프레임과 디스크, 치즐쟁기에 가해지는 기본적인 힘의 상태를 확인하기 위한 정적 구조해석을 수행하였다. 복합작업기는 디스크는 $18^{\circ}$가 경사진 형태로 전면9개 후면9로 총 18개, 치즐쟁기(Chiselplow)는 4개로, 디스크는 모두 18개이다. 정적인 상태에서 끄는 견인력은 100마력, 150마력, 200마력으로 하였으며 Inventor의 해석 시스템은 힘을 N으로 사용하기 때문에 각 마력에 부가되는 하중을 N으로 치환하여 사용하였다. 구속조건은 frame과, disc, chisel plow에 맞닿는 면을 구속하고, 힘의 방향은 프레임과 트랙터의 연결면, 디스크 날과 땅의 접촉면에 적용했다. front /rear 디스크는 이론상으로는 양 디스크가 쌍으로 마주하고 있어서 스캔데이타를 중심으로 모델링한 결과를 바탕으로, 전후면 디스크해로우의 해석을 수행하였다. 조립 또는 사용상의 문제점이나 자연적인 유격에 의해 어느 정도 대칭이 되지 않을수 있으나 그 정도에 따라 진동과 내구성에 문제가 될 수도 있기에 한쌍에 대해 모델링을 통한 해석을 수행하였다. 해석결과에 따르면 디스크에 작용하는 폰미세스 응력은 극한강도에 미치지 않은 것으로 나타났으며 Frame의 최대 폰 미세스 응력을 제외하면, 대부분의 응력은 항복강도에 현저히 미치지 못하는 수치이고, 프레임의 경우는 150마력, 200마력으로 힘을 가할 때 항복강도는 넘는 수치이지만 극한인장강도에는 미치지 못하는 수치인 것을 알 수 있었다. 100마력에 폰 미세스 응력의 최대값은 0.161918 MPa이고 프레임 강의 항복강도인 207MPa와 디스크의 항복강도인 250MPa에 못 미치는 수치이다. 150마력과 200마력의 힘으로 회전할 때의 폰 미세스 응력의 최대값은 0.286425MPa과 0.381921 MPa로 항복강도인 250MPa에 크게 못 미치는 수치이다. 그 이유는 디스크해로우 방식의 복합작업기는 견인저항력이 작게 설계되고 작업속도를 개선하기 위한 목적으로 사용되기 때문으로 사료된다. 벤치마킹 기대의 Rear 디스크도 마찬가지로 각도는 $18^{\circ}$이며, 동일한 구속조건을 적용하여 시뮬레이션을 수행하였으며 해석결과는 모두 항복강도 이내로 예측 되었다. 디스크에 최대로 응력이 미치는 부분은 디스크와 프레임이 연결되는 허브 부분이다. 각도가 커짐에 따라 응력이 증가하므로 이를 감안한 설계인자 도출이 가능하다. 마력과 각도가 증가함에 따라 디스크 해로우에 작용하는 폰미세스 응력과, 접촉압력이 증가하므로 이에 대한 검토와 동적하중인 로드프로파일을 적용한 해석을 수행하여 내구수명 특성에 대한 연구를 수행할 계획이다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.2
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• pp.153-160
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• 2008

In this study, we propose a new three-node hybrid-mixed curved beam element with the relaxed-equiribrium stress functions for static analysis. The proposed element considering shear deformation is based on the Hellinger-Reissner variational principle. The stress functions are carefully chosen from three important considerations: (i) all the kinematic deformation modes must be suppressed, and (ii) the spurious constraints must be removed in the limiting behaviors via the field-consistency, and (iii) the relaxed equilibrium conditions could be incorporated because it might be impossible to select the stress functions and parameters to fully satisfy both the equiribrium conditions and the suppression of kinematic deformation modes in the three-node curved beam hybrid-mixed formulation. Numerical examples confirm the superior and stable behavior of the proposed element regardless of slenderness ratio and curvature. Besides, the proposed element shows the outstanding performance in predicting the stress resultant distributions.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.512-515
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• 2011

터널 해석은 주로 지표침하와 터널 라이닝 내 단면력 산정에 초점이 맞춰지며 이는 시공단계를 고려한 3차원 수치해석 모델을 이용해 결정할 수 있다. 수치해석 시 shield는 응력 제어, shell element로 모델링하는 방법 등으로 모사될 수 있다. 한편 변위 제어를 통한 쉴드 모사는 shield를 적절한 경계조건으로 처리함으로서, 다른 shield 모사 방법에 비해 모델링 작업을 간소화하고 해석의 효율성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 변위 제어에 의한 shield 모사를 위한 적정 경계조건을 제안한다. 이를 위해 시공단계가 고려된 유한요소해석을 사용하여, 쉴드 및 굴착면에서의 경계조건 변화와 이에 따른 지표침하 관측 수행하였다. 제안된 shield 변위 제어로부터 얻어진 해석결과를 이론적인 해와 비교함으로서, 제시된 shield 모델링 방법의 적정성과 지반 거동 변화를 평가하고자 한다. 해석 결과는 지반 모델의 지표침하를 기준으로 관찰되었으며, 변위제어에 의한 결과와 요소에 의한 모델링 결과가 유사하게 얻어짐을 보여준다. 또한 변위제어의 쉴드 모사에서 회전 구속보다 변위 구속 조건에 지배적으로 영향을 받음을 확인하였다.