• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.53-64
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• 2017

강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC)는 높은 압축강도 뿐 아니라 강섬유 보강에 의한 뛰어난 응력분산효과로 인해 높은 인장강도를 가지며, 미세균열의 확장을 통해 균열 후에도 경화거동을 하여 구조부재가 안정적으로 외력에 저항하도록 한다. 본 연구에서는 UHPFRC 재료 인장강도를 정의함에 있어 노치가 있는 휨실험과 직접인장실험을 비교하여 실험법 및 결과 분석의 장단점을 알아보았다. I-형 보의 전단부재실험은 복부의 면내전단거동을 알아보기 위하여 전단 경간비, 유효높이, 재료인장강도를 변수로 계획하였다. 실험결과를 통해 전단보강근이 없는 UHPFRC I형 보의 균열발생 이후 전단거동의 응력 재분배효과를 정량적으로 판단하고, 균열 후 거동을 기존 전단 강도식이 잘 반영하고 있는지 검토하였다. 전단철근 보강이 없는 UHPFRC 전단부재의 경우 파괴모드는 사인장 파괴로 동일하였고, 이러한 파괴모드를 가지는 부재는 전단 경간비와 유효높이에 크게 영향을 받게 되어 부재 설계 시 이러한 변수에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.109-116
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• 2014

압축강도 160MPa과 길이 15.4 m를 가진 초고강도 섬유보강 콘크리트 분절박스 거더의 휨거동 실험을 수행하였다. 초고강도 섬유보강 콘크리트 분절 박스에 연성거동 특성을 보강하기 위한 강섬유와 종방향철근의 조합 효과를 두종류의 강섬유 혼입률로 제작된 초고강도 분절형 박스거더의 휨거동을 비교함으로써 평가하였다. 강섬유 혼입률이 1%이고 전단철근과 상부플랜지와 복부에 종방향철근으로 보강한 초고강도 콘크리트 박스거더 BF2의 거동은 탄성응력대에서 전단철근 없이 강섬유 혼입률 2%인 초고강도 섬유보강 콘크리트 박스거더와 유사한 연성거동을 보여준다. 그러나 비선형응력대에서는 BF1의 강성이 약간 더 크고 안정적인 연성거동 형태를 보여주고 있다. 초고강도 섬유보강 콘크리트 박스거더의 분절면은 휨파괴 시까지 균열이나 슬립이 발생하지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.400-413
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• 2016

80 MPa급 고강도 콘크리트가 강거더의 압축 플랜지로 대체하는 아중합성 거더의 경우, 플랜지와 케이싱 및 케이싱과 바닥판 2개의 접합부 계면이 형성되는데 각 계면의 수평 전단 저항능력은 구조물의 안전성에 있어 중요한 요소이다. 본 연구는 계면 상세를 달리한 6개의 실험체를 도로교설계기준(한계상태설계법)에 따라 설계 및 제작하여 이중합성 보의 휨 파괴 대비 수평 전단에 대한 구조 성능 실험을 수행하였다. 실험체의 주요변수로 스터드 전단연결재의 저항계수, 바닥판 콘크리트 및 철근의 재료저항계수, 콘크리트 인장강도에 따른 부착계수, 케이싱 콘크리트의 표면 상태 그리고 수평전단철근의 간격을 고려하였다. 실험 결과, 강재 상부 플랜지와 고강도 케이싱의 계면이 고강도 케이싱과 바닥판 계면 보다 결합성이 큰 것으로 나타났다. 그리고 고강도 케이싱과 바닥판 계면에서는 케이싱 표면에 요철 또는 거칠기를 주는 것 보다 보수적으로 수평전단철근을 배근하는 것이 소성영역까지 합성 거동을 유지하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.475-486
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• 2013

본 연구는 압축가새의 변형을 FLD부분에 집중시켜 압축가새의 좌굴안정성을 확보하는 슬릿형 FLD에 관한 것이다. 4개 및 8개의 슬릿형 실험체를 슬릿길이 별로 단순압축실험하였다. 그 결과를 유한요소해석과 비교 검토하여 해석의 유효성을 입증하였다. 또한 전단면을 구성하는 단위요소를 이상화된 샌드위치 단면으로 치환하여, 슬릿개수와 슬릿길이를 변수로 하는 압축력과 축방향 변형의 관계식을 유도하였다. 이 식은 주어진 범위 내에서 실험결과와 좋은 대응을 보인다. 본 연구는 FLD설계의 기본데이터로써 이용 될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.71-81
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• 1999

본 연구에서는 모래-벤토나이트 혼합토를 대상으로 혼합토의 비율 및 응력이력에 따라 비배수상태에서 삼축실험을 수행하였으며 그 결과 과압밀상태에서 발생하는 소성변형을 포함하는 구성모델을 적용하여 혼합토의 탄소성거동을 예측하였다. 비배수전단시험은 벤토나이트의 혼합비를 10, 15, 20%로 변화시키며 성형한 시료를 400kPa까지 등방압밀 시킨 후 유효구속압력을 감시켜, 압축시험은 과압밀비 1, 2, 4, 12에 대하여, 인장시험은 과압밀비 1. 4, 12에 대하여 수행하였다. 시험분석결과 p'-q평면상에서 벤토나이트의 혼합비가 15%이하인 경우는 모래와 실트에서 나타나는 상태변형선이 나타났으나 혼합비가 20%인 경우는 상태변형선이 뚜렷하지 않았을 뿐만 아니라 체적팽창 경향을 거의 보이지 않았다. 따라서 사질토의 거동에서 점토의 거동으로의 전이를 보이는 점토의 혼합비는 대략 20%정도 임을 알 수 있었다. 제안한 구성모델은 정규압밀상태의 시료에 대해서는 등방경화 구성관계식을 적용하였으며 과압밀상태의 시료에 대해서는 기준면과 항복면을 동시에 가정해 항복면 내부에서의 소성변형을 고려해 주는 비등방경화 구성관계식을 적용하였다. 본 연구 결과 제안한 구성관계식은 정규압밀상태 및 과압밀상태의 혼합토 거동을 비교적 적절히 예측할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.33-40
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• 2014

본 연구는 비보강 조적조 건축물의 정밀한 내진성능 평가를 위한 기초 연구로써, 조적벽체의 형상비 및 개구부 유무에 따른 파괴모드를 고려하여 기존의 전단강도 제안식을 비교 평가하고, 이를 반영한 복원력 특성모델을 제안하였다. 개구부가 없는 조적벽체의 전단강도는 국내 기존 연구에서 제안된 강체회전 및 양단부 압축파괴 강도와 FEMA의 미끄러짐 전단강도 중 작은 값을, 개구부가 있는 벽체의 경우 Pier 벽체만을 고려하여 강도를 예측하는 것이 적절한 것으로 평가되었다. 또한 파괴모드를 고려하여 휨 및 전단거동의 복원력 특성 모델을 제시하였으며, 이를 적용하여 비선형 반복가력 해석을 수행한 결과, 강도 및 이력 거동 면에서 실험과 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6A호
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• pp.577-585
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• 2009

이 논문은 원전 격납건물의 극한내압능력 평가와 비선형해석을 수행하기 위하여 개발된 해석프로그램인 9절점 퇴화 쉘 유한요소에 대하여 기술하였다. 개발된 쉘 유한요소는 퇴화 고체기법과 구조물에서 발생하는 횡전단변형도를 고려하기 위하여 Reissner-Mindlin(RM)가정을 도입하였다. 콘크리트의 재료모델은 등가응력-등가변형률의 관계를 이용하여 콘크리트의 응력과 변형률의 수준을 결정하고, 콘크리트에 균열이 발생하면 부착응력을 고려하는 인장강성모델과 균열면에서의 전단전달 메카니즘 그리고 균열면에서 압축강도 감소모델 등으로 재료적 거동을 나타내었다. 또한 균열발생기준으로 압축-인장영역에는 Niwa가 제안한 응력포락선을 도입하였고, 인장-인장영역에는 Aoyagi-Yamada가 제안한 응력포락선을 사용하였다. 개발된 프로그램의 성능은 다양한 수치예제를 통하여 검증하였다. 검증예제 결과로부터 개발된 쉘 유한요소를 이용한 해석결과는 실험결과 또는 다른 해석결과와 유사한 결과를 도출하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.5-15
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• 2020

본 논문은 점성토의 응력-변형률 관계를 모사하기 위해 한계 상태 이론을 기반으로 하여 수정한 Modified Cam-Clay 파괴면을 제안한다. 평균유효응력과 von Mises 응력의 공간에서 타원형상의 파괴면을 가지는 Modified Cam-Clay 모델의 경우, 강성 및 발달법칙 미적용시, 비배수 전단조건하에 한계상태 평균유효응력은 선행압밀 평균유효응력의 절반이 되며, 이는 실제 점성토의 거동과 차이가 있다. 본 연구에서는 선행압밀 평균유효응력은 점성토의 압밀이력으로 정량화되고, 한계상태 평균유효응력은 점성토의 현재 간극비로 산정되어, 이 둘간의 비율이 고정되지 않는 찌그러진 형태의 파괴면을 제안한다. 제안된 파괴면을 항복평면으로 가정하고, 비배수 삼축압축 거동을 모사한 결과, 실내 실험 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.481-488
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• 2016

콘크리트는 공용기간동안 구조물 자체의 자중 및 이동 하중에 따른 응력을 받게 되며, 이러한 응력은 구조적인 거동뿐 아니라 내구적인 거동에도 영향을 준다. 대단위 콘크리트 부재의 시공은 시공이음을 요구하는데, 면처리 불량 또는 이어치기의 지연에 의해 콜드조인트가 발생하게 된다. 이러한 콜드조인트는 전단력에 취약할 뿐 아니라 염화물 확산성에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 응력조건과 콜드조인트가 콘크리트의 염화물 확산에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 콜드조인트를 가진 콘크리트는 인장하중 수준이 30%에서 60%로 커질 때, 확산계수는 꾸준하게 증가하여 건전부와 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 압축부에서는 하중재하 30% 수준부터 콜드조인트 콘크리트에서 염화물 확산계수가 크게 증가하여 확산계수가 170% 이상 증가하였다. 이러한 특성은 압축하중을 받는 건전부 콘크리트와 큰 차이가 있으므로 이음부를 가지는 콘크리트의 내구성 설계에 주의가 필요하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.5-14
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• 2024

PHC 말뚝은 압축력 및 휨 모멘트에 대한 저항력이 우수하며, 공장에서의 생산으로 인해 품질 관리가 효율적으로 이루어진다. 이러한 장점으로 인해 다양한 토목 및 건축 현장에서 널리 활용되고 있지만, PHC 말뚝의 설계 과정에서 중요한 요소인 주면 마찰력은 주로 경험식이나 N 값 등의 추정치를 기반으로 하고 있다. 이에 대한 실험적 연구는 상대적으로 부족하며, 환경적 요소 중 하나인 pH 값과 지하수 또는 해수의 영향 역시 간과되는 경우가 많다. 본 연구에서는 진동기계 기초의 영향을 받는 PHC 말뚝 모델을 중심으로 다양한 pH 환경(산성, 중성, 염기성) 및 해수의 영향하에 한 달 동안 수침 후, 해당 PHC 말뚝-사질토의 접촉면에 대한 반복 단순 전단시험을 수행하였다. 이를 위해 교란 상태 개념(Disturbed State Concept)을 적용하여 접촉면의 동적 거동을 정량적으로 평가하였다. 연구 결과, 화학적 환경에 따른 동적 전단응력은 중성 > 산성 > 염기성 순으로 감소하였다. 또한, pH 영향을 받은 경우와 해수의 영향을 받은 경우를 비교했을 때, pH 영향을 받은 경우에 전단응력의 감소가 더 크게 나타났다.