Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2010.04a
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pp.734-737
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2010
이 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 비선형해석을 위한 전산플랫폼을 개발하였다. 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 전단거동을 정확하게 파악하고 합리적이면서 경제적인 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 이 연구에서는 프리스트레스트 콘크리트 깊은 보의 전단거동을 파악하기 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험 결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.
Cracks due to low tensile strength in prestressed concrete (PC) beams may decrease rigidity and structural performance, resulting in excessive deflection. In an effort to solve this problem, in this research, prestressed dual concrete (PDC) has been proposed, consisting of normal strength concrete in compression zone, and high performance steel fiber reinforced concrete(HPSFRC) with a partial depth in tensile zone. Three PDC beams with different depths of HPSFRC and two PC beams were cast for experiments. Analytical models at each stage, i.e., precracking, postcracking, and ultimate, were proposed for analysis of flexural behavior in PDC beams. The experimental results agree well to the analytical ones. Crack formation and its propagation are controlled by the HPSFRC in PDC beams. The initial cracking and service limit loads are increased along with the load carrying capacity and flexural stiffness.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.9
no.4
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pp.27-39
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1989
The partially prestressed concrete members have intermediate degree of prestressing between the reinforced and fully prestressed concrete members. Partially prestressed concrete members take advantages of both the merits of fully prestressed concrete members under the service load state and those of reinforced concrete members under the ultimate load state. Total 12 partially prestressed concrete T-beams were m4de and tested to find the effects of prestressing ratio, stirrup arrangement and shape of cross section on the flexural and shear behavior of the partially prestressed concrete beams. In this paper, the test procedure and the ultimate behavior of test beams are described. The validity of prestressing indices is checked by analyzing test results.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.15
no.6
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pp.1-10
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2011
This study presents the results of parametric studies of the P-M interaction diagram of hollow prestressed concrete bridge columns. Among the numerous parameters, this study concentrates on concrete compressive strength, prestressing steel reinforcement ratio, effective prestress, the Ds/Do ratio, and the Di/Do ratio. The strength and ductility of hollow prestressed concrete bridge columns were evaluated through quasistatic tests. The P-M interaction diagrams from the codes were different from that of the results, which were in good agreement with AASHTO-LRFD. Nondimensionalized P-M interaction diagrams were developed to predict the design resistance of hollow prestressed concrete bridge columns.
FRP는 비부식성 및 고강도의 뛰어난 성질에도 불구하고 콘크리트 구조에 사용하는 데 있어서 소성의 결핍 및 낮은 전단강도와 같은 몇가지의 기술적인 단점을 가지고 있다. 특히 이 두가지 성질은 프리스트레스트 콘크리트보에 있어서 다우얼 작용이 일어나는 전단균열 단면에서와 같이 인장과 전단의 복합효과가 일어날 때 텐던의 조기 파괴를 일으키기 쉽다. 본 논문에서는 탄소 FRP연선을 사용한 프리스트레스트 콘크리트보에서의 텐던파열에 의한 전단파괴를 연구하였다. 전단시험 결과에 의하면 전단 텐던 파괴는 FRP를사용한 프리스트레스트 보에서만 일어나는 유일한 파괴형식으로 보의 전단강도를 저감시키는 것으로 확인되었다. 이러한 전단 텐던 파괴 과정을 규명하기 위하여 다우얼 시험을 실시하고 최초로 실용적인 시험장치 및 과정을 소개하였다. 다우얼 시험 결과에 의하면 FRP 연선은 인장과 전단의 상호작용에 의해 Tsai-Hill 파괴 기준에 따라 파괴되었다.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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1994.04a
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pp.36-41
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1994
프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 상자형 교량의 정착부에 프리스트레스 힘이 도입되면, 과다한 국부집중 하중으로 인하여 균열이 발행할 수 있으며, 최근 이러한 교량의 건설시 텐던을 따라가며 심각한 균열이 발생한 경우가 있다. 본 논문은 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 상자형 교량의 정착부에 발생하는 국부집중 응력의 분포 특성을 규명하고, 이를 토대로 파괴기구 고찰함에 목적이 있다. 이를 위하여 정착부 파괴에 직접적인 영향을 미치는 단면의 형상, 텐던의 배치상태, 국부보강 철근의 형태 및 구조보강 철근량 등을 변수로 하는 역학적 거동 실험 및 해석 연구가 수행되었다. 위의 실험 및 해석연구결과 정착부 파괴양상이 규명되었으며, 프리스트레스 정착부의 새로운 파괴기구 개념이 제시되어, 정착부 파괴과정을 적절히 설명하고 있다.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.17
no.3
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pp.251-259
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2004
The prediction accuracy of prestress plays an important role in the quality of maintenance and the decision on rehabilitation of infrastructure such as prestressed concrete bridges. In this paper, the Bayesian statistical method that uses in-situ measurement data for reducing the uncertainties or updating long-term prediction of prestress is presented. For Bayesian analysis, prior probability distribution is developed to represent the uncertainties of creep and shrinkage of concrete and likelihood function is derived and used with data acquired in site. Posterior probability distribution is then obtained by combining prior distribution and likelihood function. The numerical results of this study indicate that more accurate long-term prediction of prestress forces due to creep and shrink age is possible.
Recently, major infrastructure such as bridges, tunnels, PCCVs (Prestressed Concrete Containment Vessel), and gas tanks are Prestressed Concrete (PSC) structure types, which improve their safety by using confining effect from prestressing. Generally, concrete is known to be an outstanding fire resistant construction material. Because of this reason, researches related to extreme fire loaded PSC member behaviors are not often conducted even though PSC behavior under extreme fire loading is significantly different than that of ordinary reinforced concrete (RC) behavior. Therefore, in this study, RABT fire loading tests were performed on bi-directionally prestressed concrete panels with $1000{\times}1400{\times}300mm$ dimensions. The prestressed specimens were applied with 430 kN prestressing (PS) force using unbonded PS thread bars. Also, residual strength structural tests of fire tested PSC and ordinary RC structures were performed for comparison. The study results showed that PSC behavior under fire loading is significantly different than that of RC behavior.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.32
no.3
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pp.165-172
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2019
In this study, the shear strength of prestressed concrete deep beams is predicted using finite element analysis, and the variation in the shear strength according to the degree of prestressing is investigated. Numerical analysis results are compared with results obtained by the strut-and-tie model and associated experiments. Numerical analyses are performed on prestressed concrete deep beams with different values of concrete strength, effective prestress, ratio of tensile reinforcement, and shear span to effective depth ratio. The shear strength predicted by the numerical analysis is similar to the experimental value obtained, with an error of less than 5%. However, the strut-and-tie model highly overestimated the shear strength of prestressed concrete deep beams with a concentrated loading area. The ultimate shear capacity of prestressed concrete deep beams increased linearly with increasing prestresss applied to the tendon.
Recently, researches about fiber reinforced polymer (FRP) which has excellent durability, corrosion resistance, and tensile strength as a substitution material to steel tendon have been actively pursued. This study is performed to examine FRP tendon used prestressed beam's safety under service load. The specimen was a prestressed concrete beam with internal bonded FRP tendon. In order to compare the member fatigue capacity, a control specimen of a prestressed concrete beam with ordinary steel tendon was tested. A fatigue load was applied at a load range of 60%, 70%, and 80% of the 40% ultimate load, which was obtained though a static test. The fatigue load was applied as a 1~3 Hz sine wave with 4 point loading setup. Fatigue load with maximum 1 million cycles was applied. The specimen applied with a load ranging between 40~60% did not show a fatigue failure until 1 million cycles. However, it was found that horizontal cracks in the direction of tendons were found and bond force between the tendon and concrete was degraded as the load cycles increased. This fatigue study showed that the prestressed concrete beam using FRP tendon was safe under a fatigue load within a service load range. Fatigue strength of the specimen with FRP and steel tendon after 1 million cycles was 69.2% and 59.8% of the prestressed concrete beam's static strength, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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