• 한국해양공학회지
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• 제25권6호
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• pp.42-48
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• 2011

The present study makes three original contributions to nanoskinned Ti-6Al-4V materials. The nanoskins were fabricated on Ti-6Al-4V material using various surface treatments: deep rolling (DR), laser shot peening (LSP), and ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM). These surface treatments are newly developed techniques and are becoming more popular in industrial fields. A fatigue strength comparison at up to 106 cycles was conducted on these nanoskinned Ti-6Al-4V materials. Fatigue tests were carried out using MTS under axial loading tension-compression fatigue (R = -1, RT, 5 Hz, sinusoidal wave). The analysis of the crack initiation patterns in the nanoskinned Ti-6Al-4V materials found an interior originating crack pattern and surface originating crack type. Microscopic observation was mainly used to investigate the fatigue fractured sites. These surface modification techniques have been widely adopted, primarily because of the robust grade of their mechanical properties. These are mainly the result of the formation of a large-scale, deep, and useful compressive residual stress, the formation of nanocrystals by the severe plastic deformation (SPD) at the subsurface layer, and the increase in surface hardness.

• 지질공학
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• 제14권3호
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• pp.273-285
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• 2004

본 연구에서는 전라남도 고흥군 일대에 분포하는 중생대 백악기 응회암을 대상으로 실내 시험을 통하여 역학적 특성을 파악하였다. 고흥군 일대에 분포하는 응회암(고흥응회암, 팔영산 용결응회암)은 성분상 glass성분이 우세한 유리 질응회암(vitric tuff)에 해당된다. 응회암의 물리적 특성인 비중, 건조밀도, 함수율, 공극율 및 흡수율의 평균값은 각각 2.51, $2.52(g/cm^2)$, 0.12($\%$), 4.51($\%$) 및 1.91($\%$)이다. 공극율의 증가에 따라 건조밀도는 낮아지는 경향을 보이며, 흡수율과 공극율은 밀접한 상관관계를 보인다. 일축압축강도(UCS) 범위는 80.4$\~$208(MPa), 평균 141.1(MPa)로서 Deere & Miller(1966)에 의한 신선한 암의 공학적 분류에 의하면 high strength에 해당이 된다. 축방향의 점하중 강도지수($Is_a$)는 평균 4.2(MPa)이며, 직경방향 점하중 강도지수($Is_d$)는 평균 2.2(MPa)으로, 점하중강도 이방성지수($Ia_{(50)}$)는 1.93이다. 일축압축강도와 축방향 점하중 강도지수($Is_{(50)}$)는 밀접한 선형관계를 보이며, 관계식은 UCS=22 $Is_{(50)}$ +49 (MPa) (r=0.95) 로 나타낼 수 있다. 이 식은 고흥 지역 응회암에 대한 일축압축강도를 예측하는데 유용하게 사용할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.95-104
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• 2007

편심 하중을 받는 철근 콘크리트 기둥에서 띠철근과 콘크리트 강도의 영향을 파악하기 위하여 콘크리트 압축강도, 띠철근 배근간격 및 형상, 편심비를 주요 변수로 하여 단면 $200mm{\times}200mm$의 시험체 24개를 실험하였다. 이러한 연구를 통하여 콘크리트 기둥은 편심거리비, 띠철근 배근간격, 띠철근 배근형태 등에 관계없이 콘크리트 강도가 증가할수록 취성적으로 거동하였고, 편심거리비가 증가할수록 띠철근 배근에 의한 연성 증가 효과는 감소함을 알 수 있었다. 띠철근 배근간격이 100mm에서 30mm로 줄어들 경우, 최대 내력은 10~20% 증가하였으며, 최대 내력 이후에도 보다 연성적으로 거동하였다. 그러므로 고강도 콘크리트 기둥에서 적당한 연성과 강도를 확보하기 위해서는 일반강도 콘크리트에 비하여 더 많은 띠철근 체적비와 밀실한 띠철근 배근이 필요하였으며, 띠철근 배근 간격만을 제한하는 현재의 대한건축학회 내진 기준은 고강도 콘크리트 사용 시 띠철근의 배근 효과와 부재 연성 확보 측면에서 불안전하였으며, 띠철근을 콘크리트 강도와 연계하는 새로운 내진 기준이 필요한 것으로 나타났다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권 2호
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• pp.199-213
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• 2022

Experimental and discrete element approaches were used to examine the effects of F shape non-persistent joints on the failure behaviour of concrete under uniaxial compressive test. concrete specimens with dimensions of 200 cm×200 cm×50 cm were provided. Within the specimen, F shape non-persistent joint consisting three joints were provided. The large joint length was 6 cm, and the length of two small joints were 2 cm. Vertical distance between two small joints change from 1.5 cm to 4.5 cm with increment of 1.5 cm. In constant joint lengths, the angle of large joint change from 0° to 90° with increments of 30°. Totally 12 different models were tested under compression test. The axial load rate on the model was 0.05 mm/min. Concurrent with experimental tests, numerical simulation (Particle flow code in two dimension) were performed on the models containing F shape non-persistent joint. Distance between small joints and joint angles were similar to experimental one. the results indicated that the failure process was mostly governed by both of the Distance between small joints and joint angles. The axial loading rate on the model was 0.05 mm/min. The compressive strengths of the samples were related to the fracture pattern and failure mechanism of the discontinuities. Furthermore, it was shown that the compressive behaviour of discontinuities is related to the number of the induced tensile cracks which are increased by increasing the joint angle. In the first, there were only a few acoustic emission (AE) hits in the initial stage of loading, and then AE hits rapidly grow before the applied stress reached its peak. Furthermore, a large number of AE hits accompanied every stress drop. Finally, the failure pattern and failure strength are similar in both approaches i.e., the experimental testing and the numerical simulation approaches.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권5호
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• pp.577-598
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• 2018

The imperfect steel-concrete interface bonding is an important deficiency of the concrete-filled double skin tubular (CFDST) columns that led to separating concrete and steel surfaces under lateral loads and triggering buckling failure of the columns. To improve this issue, it is proposed in this study to use longitudinal and transverse steel stiffeners in CFDST columns. CFDST columns with different patterns of stiffeners embedded in the interior or exterior surfaces of the inner or outer tubes were analyzed under constant axial force and reversed cyclic loading. In the finite element modeling, the confinement effects of both inner and outer tubes on the compressive strength of concrete as well as the effect of discrete crack for concrete fracture were incorporated which give a realistic prediction of the seismic behavior of CFDST columns. Lateral strength, stiffness, ductility and energy absorption are evaluated based on the hysteresis loops. The results indicated that the stiffeners had determinant role on improving pinching behavior resulting from the outer tube's local buckling and opening/closing of the major tensile crack of concrete. The lateral strength, initial stiffness and energy absorption capacity of longitudinally stiffened columns with fixed-free end condition were increased by as much as 17%, 20% and 70%, respectively. The energy dissipation was accentuated up to 107% for fixed-guided end condition. The use of transverse stiffeners at the base of columns increased energy dissipation up to 35%. Axial load ratio, hollow ratio and concrete strength affecting the initial stiffness and lateral strength, had negligible effect of the energy dissipation of the columns. It was also found that the longitudinal stiffeners and transverse stiffeners have, respectively, negative and positive effects on ductility of CFDST columns. The conclusions, drawn from this study, can in turn, lead to the suggestion of some guidelines for the design of CFDST columns.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.535-542
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• 2005

고강도 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 건축물의 실현을 위해서는 배합, 양생방법 등의 기술개발과 고강도 콘크리트의 각종 물성에 대한 연구, 고강도 철근콘크리트 부재의 구조적 거동에 관한 기술적 연구 등을 토대로 고장력 철근을 사용한 고강도 철근콘크리트 구조물의 구조 설계법 개발이 선행되어야 한다. 본 연구는 고강도 콘크리트 부재의 내력 및 연성에 미치는 영향을 분석하여, 고강도 재료를 사용한 철근콘크리트 부재설계에 필요한 기초 자료를 제시하는데 목적이 있다 철근콘크리트 보$\cdot$기둥 외부 접합부의 전단성상을 파악하기 위하여 14개의 시험체를 제작하여, 반복가력과 한 방향 단조가력방법으로 접합부의 전단실험을 실시하였다. 판넬존의 전단보강근 구속력$(pjw{\cdot}fy)$이 약 4.6MPa 정도까지는 접합부의 전단보강근이 항복강도에 도달한 후 판넬존이 전단파괴 되었고, 이 범위에서 접합부의 전단극한강도 제안식은 다음과 같다. $jv_u=(2.935{\times}10-3\;{\rho}jw{\cdot}fy\;+\;0.365){\sqrt{f_{ck}}}$

• 한국항해항만학회지
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• 제31권3호
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• pp.235-245
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• 2007

선체의 갑판부와 선저부 그리고 해양구조물의 기본적인 구조는 보강판이다. 보강판넬은 한쪽방향으로 위치한 보강재 혹은 종/횡 방향으로 복잡하게 위치한 구조를 이루고 있으며, 후자의 모델을 그릴리지 구조라고 부른다 선체구조설계 단계에서 선박의 종강도 평가는 가장 중요한 항목이다. 일반적으로, 극심한 해상상태에 놓인 선박의 선저부에는 호깅조건에 의해 발생되는 횡모멘트에 기인하여 압축하중이 작용하게 되며, 이와 동시에 수압하중 작용으로 인한 국부휭모멘트가 작용된다. 본 논문에서는, 구조해석 결과의 검증을 위해서 여러 가지 해석프로그램 및 현재 사용되고 있는 선급룰과의 비교를 하여 횡하중의 영향에 따른 압축최종강도에 대해 분석하고, 여러 가지 설계변수를 변화하여, 각각의 영향을 검토하고, 최종적으로 조합하중 조건에서의 횡하중의 영향에 대해서 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 최종한계상태설계법에 기반을 두고, 조합하중이 작용하는 선체보강판의 구조강도 거동에 대해서 하중성분에 대한 관계를 고찰하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.223-232
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• 2001

본 연구에서는 높은 축력을 받는 기둥재에 사용 가능성이 큰 고장력 용접구조용 압연강재인 SM570의 압축좌굴내력을 평가하기 위해서 중심압축실험을 실시하였다. 단 주압축 실험결과 강구조 계산규준이 정하고 있는 판폭두께비의 제한치를 만족시키는 기둥부재의 최대내력은 국부좌굴에 의해 결정되며, 판폭두께비의 제한치를 만족시키지는 못하는 경우에는 최대내력이 도달하기 전에 국부좌굴에 의해서 급격히 저하하였다. 또한 압축 좌굴내력이 SM570 강재의 설계기준값인 $4.1tonf/cm^2$보다 높게 나타났다.

• Advances in concrete construction
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• 제10권3호
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• pp.185-193
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• 2020

An analytical model is developed in this paper to predict the shear capacity of reinforced concrete (RC) columns with corroded transverse reinforcements. The shear strength model for corroded RC columns is proposed based on modifying the existing strut-and-tie model, which considers the deformational compatibility between truss and arch mechanisms. The contributions to the shear strength from both truss and arch mechanisms are incorporated in the proposed model. The effects of corrosion level of transverse reinforcements are considered in the proposed model through the minimum residual cross-sectional area of transverse reinforcements and the reduction of concrete compressive strength for the cover area. The shear strengths calculated from the developed model are compared with the experimental results from Vu's study (2017), which consisted of RC columns with corroded transverse reinforcements showing shear failure under the cyclic loading. The comparison results indicate satisfactory correlations. Parametric studies are conducted based on the developed shear strength model to explore the effects of column axial loading, aspect ratios, transverse reinforcements and the corrosion levels in transverse reinforcements to the shear strength of RC columns with corroded transverse reinforcements.

• Computers and Concrete
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• 제23권6호
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• pp.377-398
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• 2019

Behavior of RC beam-column joint is very complex as the composite material behaves differently in elastic and inelastic range. The approaches generally used for predicting joint shear strength are either based on theoretical, strut-and-tie or empirical methods. These approaches are incapable of predicting the accurate response of the joint for entire range of loading. In the present study a new generalized RC beam-column joint shear strength model based on hybrid approach i.e. combined strut-and-tie and empirical approach has been proposed. The contribution of governing parameters affecting the joint shear strength under compression has been derived from compressive strut approach whereas; the governing parameters active under tension has been extracted from empirical approach. The proposed model is applicable for various conditions such as, joints reinforced either with or without shear reinforcement, joints with wide beam or wide column, joints with transverse beams and slab, joints reinforced with X-bars, different anchorage of beam bar, and column subjected to various axial loading conditions. The joint shear strength prediction of the proposed model has been compared with 435 experimental results and with eleven popular models from literature. In comparison to other eleven models the prediction of the proposed model is found closest to the experimental results. Moreover, from statistical analysis of the results, the proposed model has the least coefficient of variation. The proposed model is simple in application and can be effectively used by designers.