• Title/Summary/Keyword: 콘크리트 재료모델

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CO2 Emission and Storage Evaluation of RC Underground Structure under Carbonation Considering Service Life and Mix Conditions with Fly Ash (탄산화 환경에 노출된 RC 지하구조물의 내구수명과 플라이애쉬 배합 특성을 고려한 탄소 배출 및 흡착 평가)

  • Kim, Seong-Jun;Mun, Jin-Man;Lee, Hack-Soo;Kwon, Seung-Jun
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.14 no.12
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    • pp.999-1009
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    • 2014
  • In this paper, $CO_2$ emission and storage amount are evaluated for real RC (Reinforced Concrete) underground structure considering $CO_2$ amount including material manufacturing, moving, and construction, repairing timing stage regarding extended service life. Four mix proportions with mineral admixtures are prepared and $CO_2$ diffusion coefficient are obtained based on a micro modeling. Referred to carbonation durability limit state, $CO_2$ emission and storage amount are evaluated, which shows higher initial $CO_2$ emission is caused due to larger unit content of cement and the storage increases with more rapid carbonation velocity. Furthermore various $CO_2$ concentration is adopted for simulation of $CO_2$ evaluation including measured $CO_2$ concentration (600ppm). With higher concentration of $CO_2$ outside, carbonation velocity increases. In order to reduce $CO_2$ emission through entire service life, reducing initial $CO_2$ emission through mineral admixture like fly ash is more effective than increasing $CO_2$ storage through OPC since $CO_2$ is significantly emitted under manufacturing OPC and $CO_2$ storage in cover concrete of RC structure is not effective considering initial concrete amount in construction.

Dynamic Behavior of Submerged Floating Tunnel by Underwater Explosion (수중폭발에 의한 해중터널의 동적거동)

  • Hong, Kwan-Young;Lee, Gye-Hee;Lee, Seong-Lo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.31 no.5
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    • pp.215-226
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    • 2018
  • In this paper, to estimate the dynamic behavior of a submerged floating tunnel(SFT) by underwater explosion(UE), the SFT is modeled and analyzed by the explicit structural analysis package LS-DYNA. The section of SFT near to explosion point is modeled to shell and solid elements using elasto-plasticity material model for concrete tubular section and steel lining. And the other parts of the SFT are modeled to elastic beam elements. Also, mooring lines are modeled as tension-only cable elements. Total mass of SFT is including an added mass by hydrodynamic effect. The buoyancy on the SFT is considered in its initial condition using a dynamic relaxation method. The accuracy and the feasibility of the analysis model aree verified by the results of series of free field analysis for UE. And buoyancy ratio(B/W) of SFT, the distance between SFT and an explosion point and the arrangement of mooring line aree considered as main parameters of the explosion analysis. As results of the explosion analysis, the dynamic responses such as the dent deformation by the shock pressure are responded less as more distance between SFT and an explosion point. However, the mooring angle of the diagonal mooring system can not affect the responses such as the horizontal displacement of SFT by the shock pressure.

Analysis on the Causes of the Oil Leakage Phenomenon for Complex Waterproofing Methods of Asphalt Mastic and Modified Asphalt Sheet (콘크리트 구조물에 사용되는 개량아스팔트 시트와 아스팔트 매스틱을 복합화한 방수공법의 누유현상 원인 분석)

  • Park, Jin-Sang;Kim, Dong-Bum;Park, Wan-Goo;Oh, Sang-Keun
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.18 no.4
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    • pp.337-345
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    • 2018
  • In this study, observations of oil leakage samples taken from the actual site were performed to identify the causes of the oil leakage phenomenon. As a result, the separation of the material components was determined as the main cause of the oil leakage phenomenon based on the changes in the surface conditions, and verification of this was conducted. The evaluation results confirmed that the filler component of the asphalt mastic subsided with the lapse of the settling time, and that the difference ratio of the filler contents of the upper and lower specimens was up to 23.8% after day 28. Based on these results, a hypothesis on the oil leakage mechanism of asphalt mastic was established, and then modeling of the entire process of oil leakage was performed.

Analysis of a Load Carrying Behavior of Shear Connection at the Interface of the Steel-Concrete Composite Beam (합성보 전단연결부의 구조거동에 대한 비교 분석)

  • Shin, Hyun Seop
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.17 no.6 s.79
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    • pp.737-747
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    • 2005
  • The connection of the slab with the steel beam and thus, the transmission of shear force at the interface of the steel-concrete composite beams is achieved with shear connectors, in general, with shear studs. The composite action through these shear studs has a significant influence on the load carrying behavior of the composite beams. The load carrying capacity of studs is determined through push-out tests. At present, the transferability of this load carrying capacity of studs to composite beams, especially in cases of partial interaction, is being questioned by experimental and theoretical investigations. In this study, a finite element model for the simulation of the behavior of the standard push-out specimen and the composite beams without the implementation of the load-slip curve of the stud connectors from the push-out test is developed. The load carrying behavior of the studs in the composite beams is estimated and compared with the results of the push-out test. The reason for the difference in the load carrying behavior of the studs in the push-out test specimen and in the composite beams is found.

A Study on Method of Evaluation for Deck Pavement (교면포장의 평가 방법 고찰)

  • Jo, Shin Haeng;Jo, Nam June;Jang, Jung Soon;Baek, Yu Jin;Kim, Nak Seok
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.86-86
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    • 2011
  • 토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.

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A Study on Experimental Analysis of Dynamic properites for Structure and its Application (구조물 동특성의 실험적 해석과 응용기술에 관한 연구 (기계식 주차설비 진동제어))

  • 이홍기;박상규
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.40-45
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    • 1993
  • 일반적으로 건물 구조물에 전달되는 기계진동을 감소시키기 위해서 기계와 기초사이에 유연한 방진소자를 삽입하여 기계가진력(exciting force)의 전달 률을 줄인다. 또한 구조물의 고유진동수와 진동원의 가진주파수가 일치할 경 우, 가진주파수를 변화시키거나, 구조물의 동특성을 변화시키는 방법을 사용 한다. 어떠한 방안을 선택하든 효과적이고 정량적인 방진 시스템을 구성하고 구조물의 정확한 진동상태를 예측하기 위해서는 진동원의 가진특성과 구조 물의 동특성에 대한 정보가 요구된다. 일반적으로 방진설계를 위해 필요한 진동원의 가진특성은 제조회사의 사양이나 측정을 통하여 비교적 쉽게 얻을 수 있다. 복합재료, 다양한 경계조건, 복잡한 대형구조물등은 수치해석을 이 용하여 해석적인 방법으로 동특성을 구할 경우, 신뢰성 있는 정보를 얻기에 는 많은 노력이 요구된다. 더우기 현장에서 발생하는 진동문제는 대부분 복 잡하고 시간적으로 시급히 해결해야 하기 때문에 효율적인 절차를 구성하여 구조물의 동특성을 해석하는 방법을 사용할 필요가 있다. 구조물의 동특성은 실험적인 방법을 통하여 구하고 그 외의 필요한 계산들은 해석을 통하여 얻 는 것이 효율적일 수 있다. 실험적 동특성해석은 입력하중에 대한 응답의 크 기와 위상 비를 주파수별로 나타내는 전달함수를 측정하는 방법으로서 가진 장치 및 여러 측정/분석 장비가 필요하며, 철교, 교량, 건물의 철골 및 콘크 리트 슬라브등 다양한 중대형의 구조물을 Signal/Noise비가 좋도록 가진 시 켜야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 이러한 실험적 방법의 현장 적응성과 신뢰성을 확보하기 위해 대형충격기(large impact hammer, max, peak force 약 10000N, time duration 약 20ms)를 제작하고 실험/분석 시스템 및 구조물 의 진동제어를 위한 절차를 Fig.1과 같이 구성하고 이를 철근콘크리트 건물 에 설치한 기계식 주차설비의 진동제어에 적용하였다.force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows

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Study on the Displacement of Crib Wall System (Crib Wall System 변위해석에 관한 연구)

  • Kim, Doo-Jun;Lee, Song
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.6 no.3
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    • pp.201-209
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    • 2002
  • Crib wall system is one of segmental crib type wall. Crib walls are constructed from separate members with no bonds between them other than frictional. The wall units are divide into two main types termed headers and stretchers. The headers run from the front to the back of the wall, perpendicular to the wall face. The cells are created by forming a grid by stacking individual wall components known as headers and stretchers. The body of wall consists of a system of open cell which are filled with a granular material. The design of crib retaining wall is usually based on conventional design methods derived from Rankine and Coulomb theory so that is able to resist the thrust of soil behind it, because it may be assumed that the wall acts as a rigid body. However, deformation characteristics of crib walls cannot be assumed as monolithic. They consist of individual members which have been stacked to creat a three dimensional grid. Therefore, the segmental grid allows relative movement between the individual member within the wall. The three dimensional flexible grid leads to stress distribution by interaction behavior between soil and crib wall. Therefore, in this study, in order to analysis the trends of deflection of crib wall system, new numerical models based on the results of Brandl's full scale test are introduced for design concept.

Analysis of Seismic Performance of Modular Containment Structure for Small Modular Reactor (소형 원자로용 모듈화 격납구조의 내진성능 분석)

  • Park, Woo-Ryong;Yhim, Sung-Soon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.1
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    • pp.409-416
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    • 2020
  • The seismic performance of a containment structure should be secured to maintain the structural soundness of a containment structure under various earthquakes that occur globally. Therefore, an analysis of the seismic performance of a modular containment structure for a small modular reactor is also required. To analyze the seismic performance of modular containment, FEM models with contact surfaces between the modules and tendon were prepared and the modal and seismic analyses were performed. The displacement, stress, and gap size of modular containment under earthquake wave were analyzed. The effects of the tendon force, friction coefficient, and earthquake wave on the seismic performance were analyzed. The seismic performance of monolithic containment was also analyzed for comparison. In the 1st and 2nd natural modes, which most likely affect, the modular containment showed horizontal dynamic behavior, which is similar to monolithic containment, because of the combined effects of the tendon force and friction force between modules. When the combined effect is sufficient, the seismic performance of the modular containment is secured over a certain level. An additional increase in seismic performance is expected when some material with a larger friction coefficient is adopted on the contact surface.

Research on Concrete Damage and Fireproofing Applications in Underground Fires (지하공간 화재에 따른 콘크리트 손상과 내화재 적용에 대한 연구)

  • Soon-Wook Choi;Soo-Ho Chang;Tae-Ho Kang;Chulho Lee
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.33 no.3
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    • pp.169-188
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    • 2023
  • Fires in tunnels are characterized by higher temperature rise and higher maximum temperatures compared to ground fires. For this reason, countries such as the Netherlands and Germany have developed separate temperature-time curves for use in tunnel fires. Fires in tunnels cause damage to the tunnel lining, such as loss of section and deterioration of the material properties. This study reviewed the design concept of fire stability of structures, section loss due to spalling, changes in physicochemical and mechanical properties of tunnel lining materials, fireproofing materials for structure safety, and fire damage prediction models. In order to secure the stability of a structure against fire, it is necessary to identify the type of structure and the possible fire load at the design stage, identify the expected section loss and damage range, and prepare for such damage through fireproofing materials. In this study, we have summarized the matters that can be referred to in performing such a series of tasks and presented our opinions on them.