• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.251-259
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• 2003

본 논문은 매립형 SRC기둥의 축력과 변형능력과의 관계를 찾아내기 위하여 해석적인 연구를 수행하였다. 해석 모델은 캔틸레버기둥으로 한정하였으며 SRC 기둥의 비탄성 거동에 영향을 미치는 변수들인 철골비, 매립철골형상과 전단스팬과 춤과의 비에 대하여 검토하였다. 일정회전각하에 축력과 반복수평력을 받는 SRC기둥의 안정적 거동을 보장하기 위한 최대한계축력이 있다는 것을 해석결과들은 보여 주고 있다. 반복 횡하중을 받는 기둥이 저항할 수 있는 최대축력은 소요회전각을 보장하는 안정한계축력으로서 정의된다. 해석결과에 따르면 안정한 계축력비는 강재의 강도가 증가함에 따라 콘크리트의 강도가 감소함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 또한 I형 단면이 매립형 철골로 사용될때 철골 단면적이 증가함에 따라 안정한계 축력비는 증가하며, 십자형 단면이 사용되는 경우에는 단면적에 의한 영향이 거의 없었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권4호통권77호
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• pp.431-438
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• 2005

철골-콘크리트 합성 기둥(이하 SC 합성 기둥)은 철골 플랜지 사이를 연결재로 용접하고, 이런 플랜지 사이에 콘크리트를 채워 시공성과 경제성을 얻을 수 있는 새로운 합성 부재이다. 이 연구의 전단계로서 비조밀단면을 사용한 SC 합성 기둥의 축력 실험을 통해 구조 내력이 우수하다는 것을 입증하였으나, 기둥의 특성상 축력과 휨을 동시에 받고 있기 때문에 후속 실험 연구가 필요하게 되었다. 따라서 일정 축력을 받는 비조밀단면을 가진 SC 합성 기둥의 휨 성능을 강축 및 약축 방향으로 실험을 실시하여 각국 기준식과 비교하여 분석하였다. 실험 결과 모든 방향에 대해서 각국 기준식에서 제시하고 있는 축력-휨 모멘트 내력식을 만족하는 결과를 보이고 있었다. 특히 AISC-LRFD 기준식은 합성 기둥의 내력을 지나치게 안전측으로 고려하고 있다. 또한 추후 SC 합성 기둥의 축력-휨 모멘트 내력식은 EC4 기준식으로 산정하는 것이 철골과 콘크리트의 적합 조건을 고려하지 않은 일본 기준식과 약축 방향 내력을 산정하기 어려운 ACI 기준식보다는 바람직하다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.401-409
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• 2005

본 연구에서는 인장부에 강섬유 보강 콘크리트를 사용하고 압축부 및 나머지 부분에 보통 강도 콘크리트를 사용한 철근 이중 콘크리트 보가 제안된다. 이것은 일반 철근콘크리트의 인장부 하단에 강섬유 보강 콘크리트를 부분적으로 대체함으로써 전체적인 구조적 성능을 개선시킨 혁신적인 구조 시스템이다. RC 보에 비해 RDC 보가 구조적으로 우수함을 입증하기 위해 휨 및 전단 실험이 실시되었다. 또한 강섬유가 보강된 철근콘크리트 보의 휭 거동을 정확히 이해하고 모델링하기 위한 해석적 방법이 제안되어 실험결과와 비교되었다. 전단 거동은 전 단면에 걸쳐 섬유로 보강된 철근콘크리트 보의 전단 강도 예측을 위해 제안된 기존의 경험식 결과와 RU 보의 전단 실험 결과가 비교 분석되었다. 본 연구로부터 RDC 보는 RC 보에 비해 보다 우수한 구조적 성능을 발휘하고, 휨 해석 방법은 실험결과와 잘 일치되는 것으로 나타났다. 또한 인장부 일부에만 부분적으로 섬유를 보강할 경우 극한 전단강도에는 큰 영향을 미치지 못했지만 균열을 제어하고 진전을 억제하며 구조물 파괴모드를 안정적으로 유도하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.467-476
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• 2004

철근콘크리트(RC)의 경우 철근과 콘크리트의 부착특성에 의한 균열의 제어로 균열 후의 재료모델은 무근콘크리트(PL)와 다르다. 수평력을 받는 RC 기둥의 비선형 거동특성을 기둥의 단면을 영역화(RC영역과 PL영역)하여 각기 다른 재료모델을 적용하여 3차원 해석으로 모사였다. 파괴시 면외방향으로의 전단변형률은 비균일성을 나타내면서 진전되고 이러한 경향은 면외방향으로의 두께가 클수록 강하게 나타났다. 이러한 변형률의 분포특성을 고려하지 않는다면 2차원 해석에서는 기둥의 내하력과 변위성능을 과다하게 예측하게 된다. 인장과 전단모델에서 적절한 등가 경화계수를 도입함으로써 2차원 해석에서도 3차원 해석과 유사한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.95-110
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• 2010

본 논문에서는 합성보의 부착슬립 효과를 고려할 수 있는 유한요소 수치모델을 제안하고자 한다. 전단연결재가 설치된 슬래브와 거더 경계에서 선형 전단력-슬립 관계를 가정하여, 부착슬립 거동을 해석할 수 있는 수치모델이 구현되었다. 본 수치모델을 통하여 축 방향의 자유도를 부가하지 않고 2절점의 보 요소를 적용하여 합성보 경계에서의 슬립 거동을 고려하는 것이 가능하다. 선형 부분전단 연결이론을 토대로 한 슬립 거동의 지배방정식은 슬래브와 거더 경계에서 힘의 평형상태와 단면 내에서 상수로 가정된 곡률을 바탕으로 결정된다. 또한, 지배방정식 구성에 있어서 요소 양 절점에서의 휨 모멘트 값을 필요로 하기 때문에 유한요소 해석으로 도출되는 상수 모멘트를 요소 내에서 선형으로 분포시켰다. 제안된 수치모델을 적용한 해석결과를 기존 연구의 수치해석 결과 및 실험결과와 비교하였으며, 하중-처짐 곡선의 비교를 통하여 본 모델의 성능을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.197-204
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• 2006

본 연구는 전단연결재 없이 부착면적을 확대한 요철 단면SC보의 휨 거동을 실험하여 이론 해석 및 상용 구조해석 프로그림인 ANSYS해석 결과와 비교 강판과 콘크리트의 부착성능과 초기강성 등을 분석하였고 이를 통해 효율적인 SC보의 실용화를 위한 기초 연구 자료를 제공하고자 한다. 실험결과는 이론값의 88%-98% 정도의 내력을 발휘한 것으로 나타났으며, 합성율은 분석결과 30-70%로 완전합성에 이르지 못한 것으로 나타나 완전합성을 발휘할 수 있는 접합방법의 필요성을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제4권7호
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• pp.817-822
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• 1994

비슷한 역학적 특성을 갖는 단면의 형상이 C형인 탄소섬유와 전형적인 원형탄소섬유를 에폭시를 모재로 하여 상호의 단면 형상이 강화 효과에 미치는 영향을 실험하였다. 실험결과 C 형 탄소 섬유 강화 복합재가 굴곡강도(218%), 굴곡탄성률(223%), 충간전단강도(157%), 충격강도(227%), 횡굴곡강도(184%)등의 모든 기계적 특성 부분에서 우수한 성능을 보였으며, 또한 재료의피로수명, 마찰/마모계수와 같은 기계적 특성과도 많은 상관을 보이는 것으로 알려진 제진(damping)특성에 있어서도 약 185% 정도의 높은 값을 보였다. 본 연구팀은 이와 같은 비원형 탄소섬유(C형)의 강화 효과및 가능성을 확인하여 제시하는 바 이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.133-142
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• 2013

연결보를 가진 전단벽 시스템은 벽체의 개별 강성을 합산한 것보다 훨씬 큰 강성을 확보할 수 있기 때문에 효율적인 횡력저항시스템으로서 40층 이하의 중 고층 건물에 널리 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 철근콘크리트 연결보는 철근배근이 복잡해 시공성이 저하되고, 철골연결보의 경우에는 과도한 스티프너의 사용으로 인해 경제성이 저하된다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 이 연구에서는 철근콘크리트와 철골부재를 합성하여 시공성 및 경제성을 개선하고 단면크기를 줄일 수 있는 불연속웨브가 적용된 프리스트레스트 합성연결보를 개발하였다. 개발한 프리스트레스트 합성 연결보의 구조적인 성능을 검증하기 위해서 전단철근비를 주요 변수로 두 개의 실험체를 제작하여 반복하중실험을 수행하였으며, 실험결과는 제안된 연결보의 내진성능을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권7호
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• pp.25-34
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• 2016

현재 우리나라에서는 해저케이블 또는 해상구조물 기초부, 흙댐, 도로공사 등의 성토재료로 이용된 다짐풍화토에서 침식(Erosion)으로 인한 사면의 불안정성, 오래된 상 하수관이 누수되거나 파열되어 발생하는 도심지 싱크홀 등의 문제가 발생하고 있다. 이와 같이 건설재료로 많이 이용된 풍화토는 지하수 및 지표수 흐름이 발생할 때 다양한 입자 크기의 점토, 실트 및 세립의 모래들과 함께 침식되거나 세굴 되어 소규모 공동을 형성하며, 일단 침식이나 세굴이 발생되기 시작하면 점차 침식율이 증가하게 되어 급격한 파괴에 도달한다. 본 연구에서는 회전식 수리저항성능 실험기(RCT)를 이용하여 다양한 상대밀도와 선행압밀압력으로 압밀된 다짐화강풍화토의 수리저항성능을 평가하였다. 또한 회전으로 인하여 일정하게 세굴되지 않은 시료의 단면해석을 위해 영상처리기법을 도입하였다. 연구결과 침식으로 인하여 시료의 형상이 일정하지 않는 경우, 계산된 임계전단응력에 큰 오차가 발생되는 것으로 확인되었으며 제안된 영상처리기법으로 보정된 반지름을 이용할 경우보다 정확한 한계 및 임계전단응력 계산이 가능한 것으로 나타났다. 또한 상대밀도와 선행압밀압력이 증가할수록 한계전단응력은 증가하나 임계전단응력은 선행압밀하중 증가에 의한 효과는 크지 않은 것으로 나타났으며, 선행압밀압력에 의한 응력이력보다는 초기 상대밀도의 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.454-457
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• 2011

본 논문에서는 국내에서 아직 기준이 마련되지 않은 제진설계에 대한 접근을 소개하였다. ASCE 7-05 기준에 근거하여 국내 5층 규모의 철근콘크리트 신축 건물에 제진 설계를 수행하였다. 우리나라의 현행 기준을 만족하면서 효과적인 제진 시스템 설계를 위한 방법을 소개한다. ASCE 7-05 기준에서는 제진 구조물 해석 시 부재력이 공칭강도의 1.5배를 초과하지 않은 경우 경계비선형 해석을 허용하고 있다. 이 때의 제진 설계 프로세스는 기존의 중력하중 및 등가정적하중의 75%에 의한 단면을 가정하여 부재설계를 실시하고, 선형 시간이력 해석을 통해 제진장치 및 가새를 설계한다. 이후 우리나라 실정에 맞도록 보정된 인공 지진파를 입력하여 경계비선형 해석을 실시하고, 밑면 전단력 및 층간변위 등의 만족여부를 검토한다. 이 때 목표성능을 완전탄성설계 또는 유사탄성설계로 정하여 목표성능을 만족하는지도 검토하여야 한다. 본 논문에 적용한 신축 건물은 유사탄성 설계를 위해 경계비선형 해석을 실시하였고, 가장 효과적인 제진 설계를 위해 댐퍼의 종류, 설치방법, 개수, 변위 증폭비 등을 변수로 한 case study를 진행하였다. 해석 결과 목표성능을 만족하는 범위 내에서 가장 효과적인 제진 설계는 점성댐퍼, 이층 토글형태, 증폭비 2.0, 총 8개의 댐퍼를 설치하는 것으로 나타났다.