• 콘크리트학회지
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• 제9권2호
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• pp.121-132
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• 1997

콘크리트의 열해석은 콘크리트 초기온도, 환경조건 및 시멘트의 수화 등에 의해 특징지워진다. 이러한 상호관계를 모두 고려한 프로그램을 만들어서, 콘크리트재료의 열특성과 환경조건을 감안한 콘크리트 구조물의 온도해석을 하였다. 시멘트 수화의 특성으로는 활성화에너지, 단위열량, 수화열이 있으며 이러한 인자들에 의해 콘크리트의 내부열 발생이 영향을 받는다. 본 연구에서는 활성화에너지와 수화열을 상대강도-등가재령모델에 의해 구했으며, 단위열량은 등온열량측정법에 의해 실험적으로 구하였다. 또한 콘크리트 구조물의 온도분포를 실험적으로 구하여 수치해석모델과 비교하였다. 먼저 위에서 제시된 모든 조건들에 대한 parametric 해석을 실시하여 프로그램의 신뢰성을 확보하였다. 그리고 원주형시편을 만들어서 온도분포 및 변화를 측정하여 수치해석에 의해 예측된 온도분포와 비교하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.569-579
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• 2011

주기하중을 받는 철근콘크리트 벽체는 형상비, 배근상세, 재하 조건 등에 따라 복잡한 비탄성 거동을 보인다. 이 연구에서는 벽체의 휨-압축 거동과 전단거동을 간편하게 고려할 수 있는 거시 요소를 이용한 비선형 해석 방법을 개발하였다. 철근콘크리트 벽체의 휨-압축 거동 및 전단거동은 각각 길이 방향 및 대각 방향 1축 요소로 이상화된다. 1축 요소는 콘크리트와 철근으로 구성되고, 비선형 재료 모델로서 1축 상태에서 반복하중을 받는 콘크리트와 철근의 주기거동 모델을 사용한다. 검증을 위하여 제안된 방법을 사용하여 주기하중을 받는 철근콘크리트 단일벽 및 병렬벽의 비선형 해석을 수행하였다. 그 결과 제안된 방법은 휨-압축 거동이 지배적인 세장한 벽체와 전단거동이 지배적인 낮은 벽체의 주기거동을 정확하게 예측하였다. 제안된 거시 해석 모델은 모델링이 편리하고 수치해석의 안정성이 우수하므로, 전단벽 및 코어벽이 사용된 건물의 비선형 해석을 위한 범용 프로그램으로 개발이 용이할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.893-902
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• 2005

화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 안정성 판단 및 보강정도를 결정하기 위하여 화해손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 합리적 모델이 필요하다 . 화해 손상을 입은 철근콘크리트 기둥의 잔존거동을 예측하기 위한 이론모델 은 기둥 내부에 전달되는 열, 구성 재료의 열화 정도, 그리고 여러 형태의 기둥단면 형상을 고려할 수 있어야 한다. 본 연구에 서 제안한 수치해석 모텔은 이러한 영향인자들을 고려한다. 개발된 모델은 화해를 입은 기둥의 잔존거동을 적절하게 예측하였다. 개발된 모델을 이용하여 피복두께, 화해노출시간, 기둥의 기하학적 형상 등이 철근콘크리트 기둥의 잔존거동에 미치는 영향 에 대하여 변수 고찰하였다. 변수고찰 결과 장기간 화해에 따른 기둥의 잔존내력 감소가 심각하게 나타났으나 기타 변수들의 차이에 따른 잔존거동의 차이는 적은 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.331-340
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• 2002

본 연구에서는 해사를 사용한 초기재령 콘크리트의 자기 및 건조 수축의 구속에 의한 균열발생을 재현하기 위해 유한요소 해석을 실시하였다. 이를 위해 미시역학적 관점에서 열역학적 평형관계를 토대로 해사를 사용한 초기재령 콘크리트의 수화발열 모델, 수분이동 모델 및 건조수축 예측 모델 등의 재료 모델을 정립하여 해석알고리즘을 제안하였고 초기재령에서 해사를 사용 한 콘크리트의 자기 및 건조수축의 구속에 의해서 발생하는 구속응력의 경시변화와 그에 따른 균열발생 및 시기에 관한 균열평가를 목적으로 염분 함유량을 변화시킨 콘크리트의 시편에 대하여 일축 방향 변형구속 실험을 실시하였다. 실험결과 초기재령 콘크리트내 염분 함유량의 증가가 강도발현에 큰 영향을 미치지 못하는 반면 건조수축량을 증가시키므로 일축 방향 변형 구속시 동일 재령에서 높은 구속인장력이 발생하고 그로 인해 균열발생시기를 앞당기는 것을 밝혔다. 또한 구속시험과 동일한 조건으로 해사를 사용한 콘크리트 시편에 대한 응력해석을 실시하여 부재내부에 도입된 건조수축 응력 및 균열 발생의 시간 의존적 변화를 재현하여 그 타당성을 실험결과와 비교를 통해 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.257-265
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• 2016

철근콘크리트 깊은 보의 파괴거동은 전단경간비, 휨철근비, 하중점과 지지점의 조건, 그리고 사용재료의 성질 등의 여러 변수간의 복합적인 역학관계로 인해 매우 복잡하다. 이 논문에서는 철근콘크리트 깊은 보의 파괴거동 특성을 합리적인 방법으로 반영하여 전단경간비가 3 이하인 철근콘크리트 보의 설계를 수행할 수 있는 두 종류의 단순 1차 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 1차 부정정 스트럿-타이 모델을 정정 스트럿-타이 모델로 변환시켜 현행 스트럿-타이 모델 설계기준에 의한 철근콘크리트 깊은 보의 설계를 가능하게 하는 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율 결정 시 철근콘크리트 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단경간비, 휨철근비, 콘크리트의 압축강도 등의 영향을 반영하였다. 이 논문의 동반논문에서는 여러 현행 설계기준의 방법들과 이 연구에서 제안한 스트럿-타이 모델 및 하중분배율을 이용하여 파괴실험이 수행된 전단경간비가 3 이하인 다양한 종류의 335개 철근콘크리트 보의 강도를 평가하고, 이 연구에서 제안한 스트럿-타이 모델 및 하중분배율의 타당성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.353-364
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• 2007

이 논문에서는 원전 격납건물의 극한내압능력 및 파괴모드 평가를 위해 개발된 비선형 유한요소해석 프로그램 NUCAS 코드에 대하여 기술하였다. NUCAS는 미시적인 재료모델을 도입한 퇴화 쉘 요소와 탄소성 재료모델을 도입한 저차고체요소로 구성되어 있고, 퇴화 쉘 요소와 저차고체요소는 유한요소에서 발생할 수 있는 강성과대(overstiffness) 및 묶임현상(locking phenomenon)을 방지하기 위해서 각각 가변형도법(assumed strain method)과 개선된 가변형도법(enhanced assumed strain method)을 적용하였다. 개발된 NUCAS코드의 성능을 검증하기 위해서 다양한 철근콘크리트 구조물의 벤치마크 테스트를 수행하였고, 그 결과로부터 이 논문에서 개발한 유한요소해석 프로그램의 해석결과는 실험결과와 잘 일치하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.75-80
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• 2011

본 연구의 주목적은 에너지 비율 인자와 위상각을 이용한 연성포장의 피로예측 모델을 개발하는 것이다. 본 연구에서 도입된 에너지 비율 인자와 위상각은 점탄성 재료의 기본적인 성질을 반영하기 위하여 사용되었다. 에너지 비율 인자는 가상 방출 에너지와 시험 중 파괴시 까지의 누적 방출 에너지의 비로 정의된다. 위상각은 아스팔트 혼합물의 응력과 변형률의 차이로부터 발생한다. 아스팔트 콘크리트 혼합물의 실험결과를 이용하여 위상각이 측정 되었으며 초기 stiffness와 초기 위상각의 관계가 제시 되었다. 본 연구 결과 아스팔트 콘크리트 혼합물의 점탄성 재료라는 고유한 성질을 반영할 수 있는 에너지 비율 인자와 위상각을 활용한 연성포장용 피로 예측 모델이 제안되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.385-392
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• 2021

강진 시 원자력발전시설의 비선형 응답이 중요하기 때문에 이 시설의 내진성능에 대한 관심이 증가하였다. 이 연구에서는 원자력 발전소 철근콘크리트 전단벽의 유한요소해석을 위한 재료모델의 적절한 변수를 제시하였다: 최대인장강도, 팽창각, 손상계수. 이를 위해 상용 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 사용하여 낮은 형상비를 가진 철근콘크리트 전단벽의 비선형 거동과 전단 파괴모드에 대한 이 주요 변수의 효과에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과에 기반하여 비선형 시간이력해석을 통해 강진 하의 원자로건물의 비선형 응답을 평가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.657-660
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• 2008

철근콘크리트 구조물의 설계 및 해석에 있어 구성 재료의 역학적 특성은 기본적인 자료로서 그 불확실성 및 변동성을 합리적으로 고려하는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서는 기존의 문헌자료 및 추가적인 실험 자료를 바탕으로 콘크리트의 품질 기준으로 가장 널리 쓰이고 있는 콘크리트 압축강도의 통계적 모델을 확립하고, 압축강도와 쪼갬 인장강도의 관계식을 정리하였으며 콘크리트 구조설계기준에 제시된 콘크리트의 탄성계수를 결정하는 방법을 검증하였다. 각 결과는 우리나라 설계기준을 포함한 각국의 설계기준 상의 규정과 비교하여 그 적합성을 확인하였다. 향후 추가적인 실험 연구 및 자료조사가 이루어지면 우리나라 실정을 반영하는 보다 합리적인 콘크리트 역학적 성질의 통계적 특성에대한 모델을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.31-38
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• 1989

본 논문은 점진적 증가하중에 의한 철근 콘크리트 구조물의 전반적인 거동을 고찰하기 위한 것으로써 콘크리트의 인장균열, 철근 및 콘크리트의 응력-변형을 관계의 비선형성을 고려하였다. 콘크리트는 인장영역에서는 선형 탄성체로 가정하였으며 압축영역에서 탄소성체로 가정하였다. 압축영역의 콘크리트 거동을 파악함에 있어 Kupfer가 제안한 파괴표면 식을 항복한계로 사용 하였으며 associated flow rule에 의해 거동한다고 가정하였다. 철근은 일축응력을 받는 선형의 변형경화 재료로 모델링하였다. 콘크리트의 균열 발생시 인접한 균열 사이의 tension stiffening effect를 고려하였으며 콘크리트 구조물의 해석시 나타나는 유한요소의 크기에 따른 수치해석 오차를 콘크리트 인장부분의 변형연화 영역의 기울기를 보정함으로써 감소시키는 에너지 개념에 의한 ${\epsilon}_0$의 결정 모델 제안하였다.