• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.9-14
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• 2017

본 연구는 일반철근과 FRPH Bar를 주철근으로 한 철근 콘크리트 보부재를 대상으로 정적실험 및 반복하중 재하실험을 수행하여 에너지 소산성능 및 반복하중 저항성능을 분석하였다. 실험을 위하여 24MPa의 설계강도를 가진 콘크리트 보부재($200{\times}200{\times}2175mm$)를 제작하였으며, 4점 휨 시험을 수행하여 초기균열하중, 항복하중, 파괴하중을 측정하였다. 정적하중 재하실험을 통해 각 시험체에 대한 항복하중과 파괴강도를 측정하였는데, 항복하중은 RC보에서는 48.9kN, FRPH 보에서는 36kN으로 평가되었으며, 파괴하중은 두 시험체 모두 50kN의 강도를 보였다. 정적하중-처짐 결과에서는 FRPH 보는 RC보에 비하여 인장경화특성을 나타내는데, 이는 FRPH bar의 인장경화 특성에 기인한다. 반복하중하에서 FRPH bar를 가진 보에서는 일반 RC보와는 다르게 작은 폭의 균열이 넓게 발생하였으며, 우수한 처짐 복원력을 나타내었다. 정적 동적 에너지 비율을 이용한 에너지 소산능력에서는 RC보에서는 0.62, FRPH 보에서는 0.83으로 평가되었으며, 이를 통해 FRPH를 가진 보부재에서 효과적으로 반복하중에 대하여 저항함을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2757-2762
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• 2012

하수관거는 중요한 사회간접시설중의 하나이다. 이러한 하수관거의 파손은 주로 하수관거의 시공에 이용되는 뒤채움재의 부적절한 품질관리 및 다짐관리로 인하여 발생한다. 특히, 원형관로의 경우 현장에서 다짐작업이 어려워 다짐기준을 만족시키기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구는 플라스틱 현장조립식 경량기초를 개발하였다. 개발된 경량기초의 하중재하시험 및 변형특성을 평가하였다. 제한된 실험결과로부터 현장조립식 플라스틱 경량기초의 사용은 뒤채움재의 다짐관리시 발생하는 어려움을 줄여줄 수 있는 대안으로 사용 가능함을 확인하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.113-116
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• 2008

국내 건설교통부 규정에서는 방호울타리(방호벽 및 중앙분리대)의 등급을 SB1${\sim}$SB7로 나누고 각 등급이 수용해야 할 충돌차량의 중량, 속도 및 각도를 명시하고 있다. 한편, 국내의 콘크리트 방호울타리에는 제원에 따라 형식-1, 형식-2 등의 한국도로공사 표준도들이 널리 사용되고 있다. 각 방호울타리 형식에 대응되는 등급을 규명하기 위한 해석 및 실험적 연구가 수행되어져 왔으나, 아직까지 명확한 기준이 확립되었다고 보기는 어렵다. 이 연구에서는 대표적으로 방호벽 형식-2에 해당하는 등급을 정적 실험을 통하여 규명해 보고자 하였다. 정적 실험시의 재하 형태와 등급 판정기준이 되는 충돌하중은 국내의 각 등급과 유사하게 대응되는 AASHTO LRFD의 시험 등급을 참조하였다. 실험 결과에 의하면 형식-2는 SB5 등급을 만족하고 있는 반면 SB6 등급에 대한 만족여부는 다소 명확치 않은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 기존의 해석적인 연구와 차이가 있으므로 추가적인 연구를 요하는 사항이다. 방호벽의 성능 및 해당등급을 평가하기 위한 기존의 차량충돌실험 및 해석에 부가하여, 비교적 정밀한 거동 계측이 가능하고 극한 상태까지 재하 할 수 있는 정적 실험을 통한 평가를 위해서는 국내 기준의 각 등급별로 충돌하중 및 재하방법을 구체적으로 명시하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.583-592
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• 2008

최근 고강도콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 고온의 영향이 실험적으로 연구되어지고 있다. 본 연구는 40, 60, 80 MPa 급 고강도콘크리트의 재료 역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 설계하중 사전재하 및 잔존강도시험 방법으로서 시험체를 가열하기 전에 상온 압축강도의 25% 하중을 사전재하한 후 가열을 실시하고, 가열하는 동안 하중을 유지하며, 목표온도에 도달한 후 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시하였다. 시험은 W/B 46%, 32% 및 25%로 이루어진 콘크리트 시험체에 대하여 $20{\sim}700^{\circ}C$의 다양한 온도하에서 실시하였다. 시험 결과 콘크리트 강도가 증가할수록 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하였으며, 최대하중에서의 축방향 변형은 설계하중 사전재하와 상관성이 높은 것으로 나타났다. 또한 온도상승에 따른 콘크리트의 열팽창 변형은 압축강도 뿐만 아니라 하중 크기의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 최종적으로 가열을 받은 고강도콘크리트의 압축강도 및 탄성계수에 대한 모델식을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.275-285
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• 2015

본 연구에서는 초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)가 적용된 프리캐스트 바닥판 접합부의 피로성능을 실험적으로 평가하였다. 단순화된 철근 이음상세 및 접합부 형상에 따라 4가지 타입의 대형 실험체가 각각 동일하게 2개씩 제작되었으며 접합부에서의 철근 이음길이는 철근직경의 10배로 배근되었다. 각 실험부재 형식에 대하여 휨하중 재하에 의한 실험체의 파괴 시까지 접합부의 거동을 관찰하였으며, 이후 2백만 회 반복하중 재하를 통하여 접합부의 피로거동을 평가하였다. 휨 실험 시 짧은 이음길이의 적용하였음에도 이음철근은 항복변형률 이상의 인장변형을 나타냈으며 실험부재의 파괴 시까지 철근 이음에 관련된 파괴현상은 발생하지 않았다. 또한, 피로실험 시 하중재하에 의한 초기균열 외에 추가적인 손상의 진행이 없었으며 반복 하중에 의한 철근의 발생응력 변화량은 피로허용범위를 초과하지 않았다. 이러한 실험결과는 본 연구에 사용된 모든 실험부재가 만족할만한 피로성능을 가지고 있음을 의미하며, 프리캐스트 바닥판의 채움재를 UHPFRC로 사용할 경우 초고성능 재료의 우수한 역학성능에 의하여 철근이음 상세의 단순화 및 접합부 폭 감소가 가능하다는 것을 나타내는 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.389-402
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• 2014

본 연구에서는 기존 연구자들이 제안한 석조형식의 아치시스템에서 보강된 이음부와 뒤채움이 고려된 아치교량의 실물모형에 대한 재하실험을 수행하였다. 실물모형교량의 실험체는 10 m (경간) ${\times}$ 3 m (높이)과 10 m (경간) ${\times}$2 m(높이)이며, 실험체 폭은 2 m로 동일하게 하였다. 예비해석결과로부터 구조적으로 가장 취약한 하중위치는 경간의 1/3로 나타났고 그 결과를 토대로 구조실험시 하중재하위치, 측정 항목 및 위치를 결정하였다. 실험결과, 최대 내력은 높이/경간 비가 상대적으로 작은 실험체 $10m{\times}2m$가 실험체 $10m{\times}3m$보다 크게 나타났다. 실험체 모두 설계하중에 대하여 충분한 구조적 성능을 확보하는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권2호
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• pp.93-106
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• 1998

축하중 재하시 실제 강관말뚝의 거동을 API 하중전이 곡선을 이용한 유한차분해석과 FLAC 프로그램을 이용한 수치해석으로 분석하였다. 실험적으로 계측한 말뚝두부의 하중-변위 관계와 깊이에 따른 축하중 분포를 적합하게 예측할 수 있었다. 특히, FLAC 프로그램 해석결과에서는 하중 제거시 매립층에서 응력 경로가 파괴 포락선 상에서 발생하여 비선형적인 하중-변위 관계를 매우 유터사하게 예측할 수 있었다. 또한 FLAC 프로그램 해석결과 및 API 규준에 따른 하중전이 관계를 실험결과와 비교하여, 말뚝-지반간 전이거동을 분석하였다. 사례연구를 통하여 API 하중전이관계를 이용한 유한차분해석이나 FLAC 프로그램을 이용한 수치해석으로 축하중 재하 말뚝의 공학적인 거동을 합리적으로 평가할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.199-206
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• 2009

본 연구에서는 수평하중을 받는 강관합성 말뚝의 역학적 특성을 평가하기 위하여 서로 다른 단면 특성을 가진 모형 말뚝에 대하여 실내 모형 실험을 수행하였다. 지반 반력의 효율적인 모사를 위하여 스프링 장치를 이용한 지반 반력 시스템을 개발하였으며, 축하중 및 수평하중을 독립적으로 재하할 수 있는 하중 재하 시스템을 적용하여 사용하중 상태에서의 말뚝의 수평방향 거동 특성을 평가하였다. 강관합성 말뚝은 기존의 현장타설 말뚝에 비하여 증가된 수평저항 특성을 보여주며, 강관 합성 효과에 의하여 강관 및 철근 콘크리트의 수치합 보다 큰 수평 극한강도를 발휘하는 것을 확인하였다. 또한, 전단 연결재의 사용에 따른 강관-콘크리트의 일체화 거동을 검토하였으며, 고강도 콘크리트의 사용에 따른 강관합성 말뚝의 하중 지지성능을 평가하였다. 이와 함께, 강관합성 말뚝의 강관에 의한 내부 철근망의 대체 가능성 여부를 평가하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.15-22
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• 2011

본 논문에서는 아치 형상을 갖는 강재 거더에 콘크리트가 충진되고 외부에 긴장력을 도입하여 구조적 효율성을 높인 CFTA 거더(Concrete-Filled and Tied Steel Tubular Arch Girder)의 아치효과와 구조적 성능을 검증하기 위해 정적하중재하실험을 수행하였고, 실험결과의 타당성을 검증하기 위해 유한요소해석을 수행하였다. CFTA 거더는 강재, 콘크리트, PS강재 등을 이용하여 각 재료의 역학적 장점을 최대한 발휘하도록 형상화하였다. 본 연구에서는 프레임해석프로그램으로 지간장 12m인 축소모형을 설계하였으며, 해석결과에 근거하여 정적재하실험이 수행되었다. 정적재하실험 결과, CFTA 거더의 구조적 성능과 안전성이 검증되었으며, 아치 효과에 의해 타 구조형식과는 다른 처짐 형상이 나타났다. 또한 ABAQUS 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통해 차량 충돌 안정성과 정적재하실험결과의 타당성을 입증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.755-762
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• 2007

노후된 PSC I 거더교에 대한 내하력 평가 방법과 외부 강선으로 보강된 교량의 성능 평가 및 보강 효과 검증 방법은 재하 차량을 이용한 현장 실험이 많이 사용된다. 하지만 재하 차량에 의한 실험은 탄성 범위 내의 사용하중 상태에서 이루어지므로 활하중에 의한 교량의 거동 특성 분석만 유효하며, 균열하중 이후에 나타나는 비선형 거동과 극한 상태에서의 내하력을 평가하는 것은 불가능하다. 이 실험 연구에서는 27년 동안 공용된 PSC I 거더교를 대상으로 여러 가지 재하 시험을 실시하여 사용하중 및 극한하중에 대한 교량의 거동 특성과 내하 능력을 분석하였다 또한 외부 강선 보강 방법의 보강 효과를 검증하기 위하여 기존 교량의 내부 PS 강선을 절단하여 인위적으로 손실을 유도하고 평가하였으며, 절단된 양 만큼을 외부 강선으로 보강하여 보강 전후의 거동 변화를 비교하였다. 이 실험 결과를 이용하면 PSC I 거더교에 외부 강선 보강 방법을 적용할 경우에 요구되는 기존 교량의 내하력, 요구 보강량, 보강 공사시 품질관리 기준 등을 보다 명확하게 결정할 수 있을 것이다.