• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.237-245
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• 2010

최근 장스팬 구조물의 건설이 증가하면서 슬래브의 시공도중 처짐 문제가 중요한 이슈 중의 하나로 대두되고 있다. 특히, 건축물의 경우 골조공기를 단축하기 위하여 콘크리트의 소요강도가 발현되기 이전에 거푸집을 조기 탈형함으로써 구조물의 품질저하를 초래하고 있다. 이러한 시공하자를 없애고 공기단축을 실현하기 위해서는 콘크리트의 조기 재령에서의 강도 및 강성 발현에 관한 연구를 수행하여 재령에 따른 강도 및 탄성계수 발현 모델의 구축이 필요하다. 기존의 설계기준에서 제시하고 있는 콘크리트 모델은 미성숙단계인 조기재령 콘크리트의 역학적 특성을 제대로 반영하지 못한다는 연구결과들이 있다. 따라서, 이 연구에서는 조기 재령에서의 재령에 따른 콘크리트의 재료실험을 수행하였다. 실험 결과를 바탕으로 기존 국내외 설계기준에서 제시하고 있는 강도 및 탄성계수 제안식의 적합성을 평가하며, 최종적으로 조기재령에서의 콘크리트 강도와 강성간의 발현 관계 모델을 구축함으로써, 향후 공기단축 공법의 개발 및 슬래브 처짐에 따른 하자를 방지할 수 있는 초기 재료 모델을 제시하도록 하였다. 재료실험은 재령 1, 3, 7, 14, 28일에 실시하였으며, 총 159개의 실린더형 공시체의 실험 결과를 분석하여 콘크리트의 조기재령에서 압축강도와 탄성계수 간의 상관관계를 제안하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.49-59
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• 2007

이 연구의 목적은 진동대 실험을 통한 철근콘크리트 교각의 지진거동을 파악하는데 있다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 동적 평형방정식의 해는 HHT 법에 의한 수치적분으로 구하였다. 이 연구에서는 진동대 실험을 통한 철근콘트리트 교각의 지진거동을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.97-105
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• 2006

고성능 콘크리트의 자기수축은 초기균열을 유도할 수 있기 때문에 내구성 측면에서 매우 중요하다. 이에 따라, 본 연구에서는 실험을 통해 혼화재료를 혼입한 고성능 콘크리트의 자기수축 특성을 분석한 후 예측모델을 제안하였다. 이를 위해 다양한 실험변수를 가진 시편에 대해 광범위한 실험을 수행하였다. 주요 실험변수는 혼화재료의 종류 및 혼입률로 설정하였으며 물-시멘트비는 30%로 고정하였다. 실험결과 플라이애시를 치환한 경우에는 자기수축량이 다소 감소하였으며, 고로슬래그를 사용한 경우에는 자기수축이 증가하였다. 또한, 수축저감제 및 팽창재의 혼입량이 클수록 고성능 콘크리트의 자기수축은 감소하는 경향을 보였다. 한편, 본 논문에서는 회귀분석을 통해 혼화재료를 사용한 고성능 콘크리트의 자기수축 예측식을 제안하였으며, 제안된 자기수축 예측식은 실험결과와 비교적 일치하였다

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.1-8
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• 2013

철근콘크리트 구성요소에 대한 비탄성 거동 모델 개발은 철근콘크리트 구조물에 대한 성능기반 내진평가의 정밀도 향상에 있어 매우 중요한 요소로 본 연구에서는 지진과 같은 불규칙 반복 하중에 대한 철근콘크리트 구조물의 비선형 동적응답을 예측함에 있어 콘크리트 구성모델의 특성에 따른 민감도를 고찰하고자 하였다. 해석결과에 따르면 구속된 코어 콘크리트 모델과 일반 콘크리트의 구성모델은 동적응답에 큰 영향을 끼치지 않았으나 철근의 경우에 층간변위와 관련하여 구성모델에 따른 동적거동은 매우 민감하게 응답하는 것으로 나타났으며, 몇 개 층에서의 층간변위는 그 차이가 철근 구성모델 선택에 따라 2배 이상 차이 나는 것으로 나타났다. 따라서 Non-ductile과 Ductile 골조 공히 비선형 동적해석을 수행하는데 있어 정밀한 철근 구성모델의 선택은 매우 중요한 것으로 사료된다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제1권3호
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• pp.51-57
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• 2008

프리스트레스트 콘크리트 사장교는 재료의 특성상 크리프 및 건조수축 등에 의한 장기거동의 영향을 크게 받는다. 이 연구에서는 콘크리트 구조물의 장기거동 예측에 일반적으로 이용되는 CEB-FIP모델과 ACI 모델을 예제 교량에 적용하여 상대습도의 변화에 따른 영향을 알아보았다. 주형 모멘트의 경우 CEB-FIP 모델이 ACI 모델보다 상대습도 변화에 대해 더 큰 영향을 받으며 영향도도 경우에 따라서는 무시할 수 없을 것으로 나타났다. 또한 동일 조건에서도 두 모델간 장기거동이 일부 단면에서는 비교적 크게 차이가 났다. 따라서, 장기거동에 대한 수치해석 결과는 재료시험과 예측모텔간의 영향 인자들에 대 한 민감도 분석을 거친 후에 보완하여 적용할 필요가 있다고 본다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권2호
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• pp.139-150
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• 1996

본 연구의 목적은 프리캐스트 콘크리트(PC) 대형판 구조물의 축소모델 제작 및 실험기법에 관한 정보을 제공하는 것이다. 적용된 축소율은 1/5이며, 4가지의 실험이 수행되었다. : 모델 콘크리트와 모델 철근의 재료실험, 수평접합부의 압축실험, 수직접합부의 전단실험, 2층 부분구조물의 정적 주기 실험, 이들 실험결과를 기초로 다음의 결론을 도출하였다. : (1)모델 콘크리트는 일반적으로 예상보다 압축강도가 크게 나타났다. (2)모델 철근은 진공관을 사용하지 않고 열처리를 할 경우 연성의 저하를 보인다. (3)수평접합부와 수직접합부의 파괴모드는 실물크기와 모델이 거의 유사하였으나. 모델의 강도는 상사법칙에 의한 요구강도보다 크게 나타났다. (4) 실물크기와 유사하게 모델철근의 연성과 모델 콘크리트의 압축강도를 확보할 수 있다면, 1/5모델 부분구조물의 이력거동은 실물크리와 매우 근접되게 나타낼 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.892-899
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• 2002

콘크리트 휨 부재의 내하능력을 개선하는 방법들 중에서, 최근에 와서, 기존의 철근콘크리트 부재에서 사용하는 철근을 대신하여 섬유보강폴리머(FRP) 복합재료 층으로 보강한 콘크리트 부재에 관한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 휨을 받는 원형단면 FRP 콘크리트 부재의 거동을 예측하기 위한 해석모델에 중점을 두고 있다. FRP층과 내부에 충진된 콘크리트로 이루어진 부재의 응력 및 변형을 예측하기 위하여 층분할 단면해석 모델이 제시되었다. 콘크리트의 압축거동이 횡방향 팽창에 의존한다는 가정과 다축 압축 응력상태의 구성관계에 기초하여 FRP 층으로 둘러 쌓인 콘크리트의 응력변형률 관계를 정식화하였다. 고전적 적층이론에서, FRP 층의 거동은 2차원 적층의 면내거동의 응력-변형률 관계에 기초한 등 가직교재료특성에 기초하여 정식화하였다. 소개된 해석모델의 검증을 위하여 원형단면 FRP 콘크리트 휨 부재의 4점 실험과 비교한 결과, 본 모델은 부재의 모멘트-곡률 관계, 단면에서의 축방향 변형률뿐만 아니라 횡방향 변형률, 그리고 FRP 층으로 인한 콘크리트의 구속효과의 증진에 관한 거동 특성들을 잘 예측해 주었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.361-371
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• 2000

RC 구조물은 서로 다른 재료적 특성을 지닌 콘크리트와 철근의 복합구조이고, 특히 콘크리트는 복잡한 소성거동을 나타내는 재료이다. 따라서 RC 구조물의 소성해석을 위해서는 콘크리트와 철근 각각의 재료특성과 소성거동을 묘사할 수 있는 세밀한 모델링 기법이 필요하지만, 이때 발생하는 모델링의 어려움, 모델링 규모, 계산용량 및 수렴성 등의 문제점으로 인하여 소성해석 수행에 많은 시간과 노력이 소요되거나 해석자체가 불가능하게 된다. 따라서 본 논문에서는 간편한 RC 구조물의 소성해석을 위해 RC 부재와 동일한 소성거동을 나타내는 균질·등방 재료로의 물성치환 방법을 제시하였다. 물성치환 원리는 RC 부재의 소성거동 특성, 즉 항복모멘트, 항복곡률 및 극한모멘트, 극한곡률로 표현되는 bi-linear 형태의 모멘트-곡률 관계를 이용하여, 이와 동일한 모멘트-곡률 관계(bi-linear 형태의 응력 변형률 관계)를 갖는 균질·등방 재료를 생성하였다. 또한 실제 RC 부재 해석모델과 치환된 균질·등방 재료를 이용한 해석모델에 대한 소성해석 결과를 비교·분석하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.345-356
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• 2008

선행 연구에서는 할선강성에 대한 선형해석을 수행함으로써 편리하게 비탄성 설계를 할 수 있는 직접 비탄성 스트럿-타이 모델이 개발되었다. 본 연구에서는 기존 직접 비탄성 스트럿-타이 모델을 개선하여, 반복계산 없이 할선강성에 대한 한번의 선형해석으로 철근콘크리트 부재의 비탄성 설계를 수행할 수 있는 간략화된 직접 비탄성 스트럿-타이 모델 (simplified direct inelastic strut-and-tie model, 이하 S-DISTM)을 개발하였다. S-DISTM은 철근콘크리트 부재를 콘크리트 압축 스트럿과 철근 인장 타이로 모델링한다. 스트럿과 타이 요소는 설계자의 설계 전략에 따라 탄성강성 또는 할선강성의 선형 재료 모델을 사용한다. 스트럿과 타이 요소의 파괴 기준을 정의하기 위하여 콘크리트 압축파괴 및 철근 인장파단 등을 고려하였다. S-DISTM을 사용하여 깊은보, 연결보, 전단벽 등 다양한 전단지배 철근콘크리트 부재의 비탄성 설계를 수행하였고, 비탄성 설계로 결정된 철근양, 변형 능력 등을 기존 실험 결과와 비교하였다.

• 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.