• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.12 no.1
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• pp.51-58
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• 2012

A model for the nonlinear flexural analysis of extruded Engineered Cementitious Composite (ECC) panel reinforced concrete (RC) composite slab has been newly presented. From direct tensile test, ECC panel has been modeled to have the high-ductile tensile behavior after cracking. The developed model was compared with bending test results of two specimens, a conventional RC slab and a ECC panel RC composite slab. The predicted results were well patched with the experimental results, and the ECC panel RC composite slab system had advantages in crack control and improving flexural load-carrying capacity and deformation-capacity.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.3 no.3
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• pp.149-157
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• 1991

This paper concentrates on the nonlinear analysis of the reinforced concrete flexural members under cyclic loading. To develop a nonlinear material model, concrete is treated as an orthotropic nonlinear material and steel is modeled as an elasto-plastic material. The models for hysteresis behavior with stiffness degradation in compression and for crack opening and closing in tension are included. The finite element computer program for the nonlinear analysis of RC flexural members under cyclic loading is developed. The accuracy and reliabihty of the numerical procedure IS demonstrated by the FEM analysis and test results of underreinforced concrete beams.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.44 no.1
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• pp.57-66
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• 2016

In order to develop materials with a low environmental load for restoring the destroyed forest, seven types of wood-concrete hybrid laminated materials were manufactured with four softwoods, three hardwoods and concrete, and the effect of wood density on bending creep property was investigated. The bending creep curves showed a shape to considerably increase at the upper right side, and the curves were found to show a linear behavior beyond about 30 min - 1 hour, as behaviors of solid woods and wood-based materials. The initial compliances of wood-concrete hybrid-laminated materials decreased with an increase in the wood density, and those values showed 0.9 - 1.2 times of the concrete one. The creep compliances of hybrid laminated materials showed very low values, which were 0.4 - 0.8 times of the concrete ones. The relative creep were very low with a range from 8.2% to 17.0% range, which were 0.3 - 0.7 times of the concrete ones. These results indicate that these materials can be applied for restoring the destroyed forest to reduce creep deformation of the conventional concrete materials by hybrid-laminating concrete and woods.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.19 no.5
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• pp.529-537
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• 2007

The purpose of this study is to discuss how strength and ductility of each system in low-rise reinforced concrete buildings composed of extremely brittle, shear and flexural failure lateral-load resisting systems have influence on seismic capacities of the overall system, which is based on nonlinear seismic response analyses of single-degree-of-freedom structural systems. In order to simulate the triple lateral-load resisting system, structures are idealized as a parallel combination of two modified origin-oriented hysteretic models and a degrading trilinear hysteretic model that fail primarily in extremely brittle, shear and flexure, respectively. Stiffness properties of three models are varied in terms of story shear coefficients, and structures are subjected to various ground motion components. By analyzing these systems, interaction curves of demand strengths of the triple system for various levels of ductility factors are finally derived for practical purposes. The result indicates that demand strength levels derived can be used as a basic information for seismic evaluation and design criteria of low-rise reinforced concrete buildings having the triple lateral-load resisting system.

• 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.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.21 no.1
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• pp.91-99
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• 2017

The purpose of this paper is to evaluate the flexural performance of reinforced concrete (RC) beams repaired with polymer mortar. The repaired and non-repaired 13th beams which was fabricated by considering repair position, repair depth, and curing age of polymer mortar as test variables were tested under three point loading. All specimens repaired in compressive and tensile zone did not fail due to interfacial failure between polymer mortar and concrete but failed when the strain of repaired mortar exceeded the ultimate tensile strain of polymer mortar. Maximum load of specimens repaired in compressive zone was similar to that of non-repaired specimen, reference specimen. Additionally, their ductility index was higher than that of reference specimen. On the other hand, specimens repaired in tensile zone failed very brittlely and have a lower ductility index than reference specimen. Nonlinear analysis by using OpenSees was performed to predict the behavior of RC beam repaired with polymer mortar. Two dimension frame element was used to simplify an analysis model and fiber model was applied to consider the material non-linearity. It was confirmed from the analysis results that nonlinear analysis properly predicts the behavior of specimens repaired in compressive zone and overestimates the behavior of specimens repaired in tensile zone.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.22 no.4
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• pp.389-398
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• 2010

The flexural strength of composite HSB I-girders under a positive moment was investigated using the moment-curvature analysis method to evaluate the applicability of the current AASHTO LRFD design specifications to such girders. A total of 2,391 composite I-girder sections that satisfied the section proportion limits of the AASHTO LRFD specifications was generated by the random sampling technique to consider a wide range of section properties. The flexural capacities of the sections were calculated inthe nonlinear moment-curvature analysis in which the HSB600 and HSB800 steels were modeled as an elasto-plastic strain-hardening material, and the concrete, as a CEB-FIP model. The effects of the ductility ratio and the compressive strength of the concrete slab on the flexural strength of the composite girders made of HSB and SM520-TMC steels were analyzed. The numerical results indicated that the current AASHTO LRFD equation can be used to calculate the flexural strength of composite girders made of HSB600 steel. In contrast, the current AASHTO LRFD equation was found to be non-conservative in its prediction of the flexural strength of composite HSB800 girders. Based on the numerical results of this study for 2,391 girders, a new design equation for the flexural strength of composite HSB800 girders in a positive moment was proposed.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.4
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• pp.155-168
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• 1998

In this paper, the structural properties of the existing reinforced concrete(RC) piers are surveyed and the major factors influencing the member strength and deformation capacity are identified. Also a seismic evaluation procedure of RC piers is presented. The factors controlling the member strength are the applied axial load, the reinforcement ratio and yield strength of longitudinal rebar for flexural strength, and the transverse reinforcement for shear strength. Member deformation capacity largely depends on transverse reinforcement ratio and anchor detail, and splice location of longitudinal reinforcement. The above structural detail should be investigated for the detail seismic evaluation of RC piers. The most of existing RC piers have inadequate transverse reinforcement anchor details and the splices of longitudinal reinforcement in the pier bottom where plastic hinges are formed after yielding. Therefore the deformation capacity is not enough for the ductile flexural behavior of the RC piers. The presented evaluation procedure can be used for the rational decisions as to seismic retrofitting of the existing RC piers.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.90-90
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• 2011

최근 전 세계적으로 지진의 발생 빈도가 증가하며 그 규모도 점차 커지는 경향을 보이고 있다. 대형지진의 발생 시 저층 구조물의 붕괴로 인한 인명 및 사회, 경제적 피해가 두드러짐에 따라 기존 저층 구조물의 내진보강기법에 관한 연구가 활발히 진행 중인 추세이다. 우리나라의 경우 강도증가형 내진보강공법이 주를 이루고 있어 다양한 내진보강기법의 개발 및 적용이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진입력하중 저감형 내진보강기법으로서 강재댐퍼시스템을 제안하여 구조적 성능을 파악하고, 이를 적용한 보강 실험체와 비보강 실험체를 제작하여 정적가력실험을 통하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 강재댐퍼시스템은 입력에너지를 소산시키는 내부의 슬릿형 댐퍼와 이를 지지하는 기둥 및 외부 프레임으로 구성되며, 내부 댐퍼는 먼저 항복하여 에너지를 소산시키기 위하여 지지기둥 및 프레임에 사용된 강재보다 강성 및 강도가 적게 계획되었다. 강재댐퍼의 성능실험 결과, 비교적 안정적 거동을 하며, 강성과 강도 및 에너지 흡수능력이 우수하게 나타났다. 보강 및 비보강 실험체의 골조는 기존 학교 건축물의 표준도면을 기준으로 하여 골조의 일부를 대상으로 60% 축소율을 적용하여 계획하였으며, 보강 실험체는 미리 제작된 강재댐퍼시스템을 골조 내에 설치하여 에폭시 주입법으로 부착시공 하였다. 보강 및 비보강 골조 실험체의 정적가력 실험결과 비보강 실험체는 기둥의 휨 항복 후 변형의 증가에 따라 휨 및 전단 균열이 증가하면서 최종적으로 기둥이 전단파괴 되었으며, 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 기둥 및 보의 균열이 적고, 골조에 골고루 분포되어 파괴 규모가 감소하였다. 최대 강도면에서 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 약 3.4배 우수하였으며, 초기강성은 약 7배 가량 유리한 것으로 평가되어 제안된 강재댐퍼시스템이 강도면에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 두 실험체의 기둥 주근 및 띠철근의 변형률을 비교한 결과, 비보강 실험체는 대부분의 철근이 항복하여 큰 변형을 일으킨 반면, 보강실험체에서는 철근의 항복현상이 나타나지 않았고 댐퍼가 항복을 하면서 큰 변형을 일으켰다. 이를 통해 지진하중 입력 시 댐퍼에서 입력 에너지를 흡수하여 큰 하중을 부담하며, 기존의 구조부재에는 입력 에너지가 낮아 손상이 보다 적게 발생함을 확인하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.21 no.1
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• pp.75-84
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• 2009

An analytical model for predicting the shear strength of prestressed concrete beams without shear reinforcement was developed, on the basis of the existing strain-based shear strength model. It was assumed that the compression zone of intact concrete in the cross-section primarily resisted the shear forces rather than the tension zone. The shear capacity of concrete was defined based on the material failure criteria of concrete. The shear capacity of the compression zone was evaluated along the inclined failure surface, considering the interaction with the compressive normal stress. Since the distribution of the normal stress varies with the flexural deformation of the beam, the shear capacity was defined as a function of the flexural deformation. The shear strength of a beam was determined at the intersection of the shear capacity curve and the shear demand curve. The result of the comparisons to existing test results showed that the proposed model accurately predicted the shear strength of the test specimens.