• 제목/요약/키워드: Axial Ductility

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Experimental study on hollow GFRP-confined reinforced concrete columns under eccentric loading

  • B.L. Chen;H.Y. Gao;L.G. Wang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제52권4호
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    • pp.451-460
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    • 2024
  • Hollow reinforced concrete columns confined with GFRP tubes (GRCH) are composite members composed of the outer GFRP tube, the PVC or other plastic tube as the inner tube, and the reinforced concrete between two tubes. Because of their high ductility, light weight, corrosion resistance and convenient construction, many researchers pay attention to the composite members. However, there are few studies on GRCH members under eccentric compression compared with those under axial compression. Eight hollow columns were tested under eccentric compression, including one axial compression column and seven eccentric compression columns. The failure modes and force mechanisms of GRCH members were analyzed, considering the varying in hollow ratio, reinforcement ratio and eccentricity. The test results showed that configuring steel bars can greatly increase the bearing capacity and ductility of the members. Each component (GFRP tube, concrete, steel bar) had good deformation coordination and the strength of each material could be fully utilized. But for specimens with larger eccentricity ratio (er=0.4) and larger hollow ratio (χ=0.55), the restraining effect of GFRP tube on concrete was significantly decreased.

원형 철근콘크리트 교각의 내진성능 I. 심부구속철근비 영향 변수 평가 (A Seismatic Performance Analysis of Circular RC Bridge Piers I. Evaluation of Influence Parameters of Confinement Steel Ratio)

  • 이대형;박창규;김현준;정영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.603-611
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    • 2005
  • 본 연구에서는 합리적인 내진설계기준의 정립을 위하여 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 주요 각국의 내진규정에서 내진성능을 발휘하기 위한 심부구속철근량을 규정함에 있어 다양한 요소들을 고려하고 있다. 하지만, 이러한 요소들이 합리적으로 고려되었는가에 대해서는 의문이 남는다. 따라서 본 연구에서 국내의 도로교설계기준, Eurocode 8 part2, NZS 3101, ATC-32 등의 설계기준을 비교분석하고, 기존 실험 연구 결과와 비교 분석하여 합리적인 영향인자들을 제안하고자 하였다. 연구결과에 따르면 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능에 가장 지배적인 영향인자는 축하중비인 것으로 조사되었다. 따라서 심부구속철근비 산정식에 축하중비의 영향을 전혀 고려하고 있지 않는 현행 도로교설계기준에 축하중비를 도입해야 한다.

와이어로프와 T 강판으로 비부착 보강된 철근콘크리트 기둥의 중심 축하중 거동 (Axial Behavior of Reinforced Concrete Columns Externally Strengthened with Unbonded Wire Rope and T-Shaped Steel Plate)

  • 양근혁;심재일;변항용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.221-229
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    • 2008
  • 와이어로프와 T형 강판을 이용한 개선된 비부착형 기둥보강 공법이 개발되었다. 제시된 절차에 따라 보강된 기둥 8개와 동일한 조건의 무보강 기둥 1개가 중심 축하중 하에서 실험되었다. 주요 변수는 와이어로프 체적비와 T 강판의 플랜지 폭 및 배치 형상이다. 실험된 기둥의 축하중 내력과 연성비는 각각 ACI 318-05의 예측값과 Chung et al.에 의해 수행된 일반 띠기둥의 실험 결과와 비교되었다. 게다가 와이어로프와 T 강판으로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 평가하기 위한 모델이 제시되었다. 실험 결과로부터 기둥의 축하중 내력과 연성은 와이어로프의 체적비와 T 강판의 플랜지 폭의 증가와 함께 증가하였다. 특히 동일 횡보강근 지수에서 와이어로프 체적비가 0.0039 이상일 때 보강된 기둥의 연성비는 띠철근 기둥에 비해 현저히 높았다. 개발된 보강기술에 의해 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계 모델이 제시되었다. 예측된 응력-변형률 관계는 실험 결과와 잘 일치하였다.

탄소섬유쉬트로 보강된 각형 CFT기둥의 실험 및 설계식 (The Experiment and Design Formula of Rectangular CFT Columns Reinforced by Carbon Fiber Sheets)

  • 박재우;정성훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.4024-4030
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    • 2010
  • 본 연구에서는 FRP 보강된 각형 CFT기둥의 중심축하중 실험과 이력거동실험을 수행하였다. 실험변수는 중심축하중 실험에서는 폭-두께비, FRP보강겹수이며, 이력실험에서는 콘크리트 강도와 FRP 보강겹수이다. 실험체의 내력과 연성능력을 정리하였고, FRP로 보강된 각형 CFT기둥의 압축내력 설계식을 제안한다.

Experimental study on shear capacity of circular concrete filled steel tubes

  • Xiao, Congzhen;Cai, Shaohuai;Chen, Tao;Xu, Chunli
    • Steel and Composite Structures
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    • 제13권5호
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    • pp.437-449
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    • 2012
  • Concrete filled steel tube (CFST) structures have recently seen wide use in China, but studies of the shear problem of CFST are inadequate. This paper presents an experimental study on the shear capacity of circular concrete filled steel tube (CCFT) specimens with and without axial compression force. Shear capacity, ductility, and damage modes of CCFTs were investigated and compared. Test results revealed the following: 1) CCFTs with a small shear span ratio may fail in shear in a ductile manner; 2) Several factors including section size, material properties, shear span ratio, axial compression ratio, and confinement index affect the shear capacity of CCFTs. Based on test results and analysis, this paper proposes a design formula for the shear capacity of CCFTs.

축력과 휨을 받는 스터드볼트 접합부의 거동에 관한 실험적 연구 (Behavior of Stud Connection Subjected to both Constant Axial and Various Bending Moments)

  • 김승훈;이태석;서수연;이리형;홍원기;백승대
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.535-540
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    • 2000
  • When the stud connection is considered as pin joint in the practical design, it is required to have high deformability. The rotational capacity as well as moment of the connection are evaluated through experimental works. Considered in the test are the reinforcement ratios of concrete member, the magnitude of axial force and connection details. It is shown that the stud connection has some quantity of moment capacity buy on the other hand it has low deformability. The strength and deformability of the connection depend on the axial force and reinforcements around the studs. The strength and ductility of the connection ate increased by using closed C-type.

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띠철근 기근 형태에 따른 철근콘크리트 기둥의 휨 거동 에 관한 연구 (A Study on Flexural Behavior of R.C. Columns with the configuration of Lateral Ties)

  • 조세용;양근혁;이영호;정헌수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.53-60
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    • 2000
  • The objective of this study is to investigate the flexural behavior of reinforced concrete columns confined by lateral ties. This test was carried on the twelve reinforced concrete columns subjected to lateral and constant axial loads. The main experimental variables are concrete strength, the configuration of lateral ties, and the amount of lateral ties. Test results indicated that the steel configuration in column sections plays an important role in column behavior, and a proper configuration of lateral ties can obtain more ductile by the reduction of the space of lateral ties. Also, this experiment show that the utlization of high-strength concrete in columns properly designed on ACI Code takes less ductile. Therefore, we can conclude that the design of high-strength concrete columns under high axial loads requires more lateral ties than ACI Code.

가압열충격을 고려한 원자로 압력용기의 파괴역학적 해석 (Fracture Mechanics Analysis of a Reactor Pressure Vessel Considering Pressurized Thermal Shock)

  • 박재학;박상윤
    • 한국안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.29-38
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    • 2001
  • The purpose of this paper is to evaluate the structural integrity of a reactor pressure vessel subjected to the pressurized thermal shock(PTS) during the transient events, such as main steam line break(MSLB) and small break loss of coolant accident(SBLOCA). For postulated surface or subsurface cracks, variation curves of stress intensity factor are obtained by using the three different methods, including ASME section XI code anlysis, the finite element alternating method and the finite element method. From the stress intensity factor curves, the maximum allowable nil-ductility transition temperatures(RT/NDT/) are determined by the tangent criterion and the maximum criterion for various crack configurations and two initial transient events. As a result of the analysis, it is noted that axial cracks have smaller maximum allowable RT$_{NDT}$ values than same-sized circumferential cracks for both the transient events in the case of the tangent criterion. Axial cracks have smaller RT$_{NDT}$ values than same-sized circumferential cracks for MSLB and circumferential cracks have smaller values than axial cracks for SBLOCA in the case of the maximum criterion.

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Mechanical Integrity Evaluation on the Degraded Cladding Tube of Spent Nuclear Fuel Under Axial and Bending Loads During Transportation

  • Lee, Seong-Ki;Lee, Dong-Hyo;Park, Joon-Kyoo;Kim, Jae-Hoon
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.491-501
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    • 2021
  • This paper aims to evaluate the mechanical integrity for Spent Nuclear Fuel (SNF) cladding under lateral loads during transportation. The evaluation process requires a conservative consideration of the degradation conditions of SNF cladding, especially the hydride effect, which reduces the ductility of the cladding. The dynamic forces occurring during the drop event are pinch force, axial force and bending moment. Among those forces, axial force and bending moment can induce transverse tearing of cladding. Our assessment of 14 × 14 PWR SNF was performed using finite element analysis considering SNF characteristics. We also considered the probabilistic procedures with a Monte Carlo method and a reliability evaluation. The evaluation results revealed that there was no probability of damage under normal conditions, and that under accident conditions the probability was small for transverse failure mode.

지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 소요연성도에 따른 심부구속철근량 (Confinement Steel Amount for Ductility Demand of RC Bridge Columns under Seismic Loading)

  • 손혁수;이재훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.715-725
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    • 2003
  • 본 연구는 철근콘크리트 교각에 대한 새로운 내진설계법을 개발하기 위한 연구의 일환으로서, 지진하중을 받는 철근콘크리트 교각의 연성도와 심부구속철근량의 상관관계를 분석하고 설계식을 제시함을 목적으로 한다. 이를 위하여, 반복하중을 받는 철근콘크리트 기둥의 횡하중-변위 포락곡선 실험결과를 비교적 정확하게 예측하며, 특히 변형능력 및 연성도에 대하여는 실험결과에 비하여 안전측의 결과를 제공하는 비선형해석 프로그램 [NARCE]를 이용하였다. 해석의 대상 교각으로는, 단면지름, 형상비, 콘크리트 강도, 축방향철근 항복강도, 심부구속철근 항복강도, 축방향철근비, 축력비, 심부구속철근비 등을 주요변수로 하여 총 7,200개의 철근콘크리트 나선철근 기둥 모델을 채택하였다. 해석결과 자료를 대상으로 상관관계를 분석하여 소요연성도에 따른 심부구속철근량의 새로운 설계식을 제안하였으며, 이 식은 연성도에 기초한 철근콘크리트 교각의 새로운 내진설계법에 적용될 수 있을 것이다.