이 연구는 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 특성에 미치는 광물질 혼화재의 효과를 평가하였다. 광물질 혼화재로는 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말, 메타카올린을 시멘트 중량의 0%, 5%, 10% 및 15%를 치환하여 구성하였다. 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 상호 작용은 dog-bone shape 부착 시험을 수행하여 결정하였다. 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 시험 결과 시멘트 모르타르의 압축강도에 따라 인발 하중은 증가하는 결과를 보여주었다. 또한, 시멘트 모르타르 내에서 폴리올레핀계 합성 섬유의 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린의 치환율이 증가할수록 증가하였다. 인발 시험 후 폴리올레핀계 합성 섬유 표면의 미세 구조 분석은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율에 따른 마찰 저항력을 평가하기 위하여 관찰하였다. 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율이 증가할수록 폴리올레핀계 합성 섬유 표면에 긁힘 현상이 증가하였다. 또한 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린에 의해서 유도된 마찰력에 의해서 강화되었다.
발파에 대한 주변 구조물이나 사면의 안정성은 경험적 진동감쇠식 또는 발파진동 동적 수치해석을 통하여 평가한다. 동적해석을 수행하기 위해서는 발파하중과 지반 감쇠비의 산정이 필요하다. 발파하중에 대해서는 다양한 경험적 방법이 제시되었지만 암반의 감쇠비에 대한 연구는 제한적이며 해석 시 이를 무시하거나 명확한 근거 없이 가정하여 해석에 적용하고 있다. 암반의 감쇠비는 절리의 영향을 크게 받으므로 이를 고려해서 산정해야 한다. 또한, 평면파로 가정할 수 있는 지진파와는 다르게 발파 시에는 구면파가 생성되며 이를 2차원 해석에서 모사하는 경우에는 이의 기하학적 확산을 고려하기 위하여 감쇠비를 조정해야 한다. 본 연구에서는 위의 두 가지 영향이 고려된 2차원 평면변형률 연속체 해석에 적용 가능한 암반의 등가감쇠비를 제안하였다. 이를 위하여 다양한 강성의 암반에 대한 2차원 동적해석을 수행하여 암반의 감쇠비에 따른 진동전파 특성을 분석하였으며 해석결과를 기반으로 진동감쇠식-전단파속도-등가감쇠비와의 상관관계를 규명하였다. 제시된 상관관계는 경험적 진동감쇠식에 상응하는 감쇠비를 산정한 최초의 시도로 중요한 의미가 있으며 동시에 실무에도 쉽게 적용될 수 있는 유용한 방법이다.
International Journal of Advanced Culture Technology
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제8권2호
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pp.159-164
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2020
The response analysis of frame structure with open section beams considering warping conditions and short duration load have been performed. When a beam of frame structure is subjected under torsional moment, the cross section will deform a warping as well as twist. For some thin-walled sections warping will be large, and accompanying warping restraint will induce axial and shear stresses and reduce the twist of beam which stiffens the beam in torsion. Because of impact or blast loads, the wave propagation effects become increasingly important as load duration decreases. This paper presents that a warping restraint in finite element model effects the behavior of beam deformation, dynamic mode shape and response analysis. The computer modelling of frame is discussed in linear beam element model and linear thin shell element model, also presents a correlation between computer predicted and actual experimental results for static deflection, natural frequencies and mode shapes of frame. A method to estimate the number of normal modes that are important is discussed.
The present investigation is mainly focused on studying the flexural behavior of reinforced geopolymer concrete (RGPC) beams under pure bending. In this study, copper slag (CS) was used as a partial replacement of fine aggregate. Sand and CS were blended in different proportions (100:0, 80:20, 60:40 and 40:60) (sand:CS) by weight. Fly ash and ground granulated blast furnace slag (GGBS) were used as binders and combination of sodium hydroxide (8M) and sodium silicate solution were used for activating the binders. The reinforcement of RGPC beam was designed as per guidelines given in the IS 456-2000 and tested under pure bending (two-point loading) after 28 days of ambient curing. After conducting two point load test the flexural parameters viz., moment carrying capacity, ultimate load, service load, cracking moment, cracking load, crack pattern and ultimate deflection were studied. From the results, it is concluded that RGPC beams have shown better performance up to 60% of CS replacement.
In the present research, dynamic deflections of a sandwich beam having functionally graded (FG) porous core have been investigated assuming that the sandwich beam is exposed to a pulse load of blast type. The two layers of sandwich beam have been made of a polymeric matrix reinforced by graphene oxide powder (GOP). The micromechanical formulation of the layers has been done via Halpin-Tsai model. The solution method is chosen to be Ritz method which is an efficient method to solve the system of equations of beams modeled based on a higher-order theory. To derive the time history of sandwich beam under pulse load, Laplace method has been used. The porosity content of the core, the GOP content of the layers, thickness of the layer and also duration of the applied load have great influences of the responses of sandwich beam.
Layla M. Nassir;Mouayed H.Z. Al-Toki;Nadhim M. Faleh;Hussein Alwan Khudhair;Mamoon A.A. Al-Jaafari;Raad M. Fenjan
Steel and Composite Structures
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제51권1호
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pp.1-8
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2024
Transient dynamic behavior of a sandwich beam under thermal and impulsive loads has been researched in the context of higher-order beam theory. The impulse load of blast type has been enforced on the top exponent of the sandwich beam while it is in a thermal environment. The core of the sandwich beam is cellular with auxetic rectangular pattern, whereas the layers have been built with the incorporation of graphene oxide powder (GOP) and are micromechanically introduced through Halpin-Tsai formulization. Governing equations for the sandwich beam have been solved through inverse Laplace transform style for obtaining the dynamical deflections. The connection of beam deflections on temperature variability, GOP quantity, pulse load situation and core relative density has been surveyed in detail.
최근, 토목 분야에서의 RC 구조물의 보강을 위한 FRP 사용이 증대되고 있다. 특히, FRP로 보강된 구조물의 폭발저항성능에 대한 관심이 증가하면서 폭발하중에 대한 FRP의 보강 효과에 대한 검토가 필요하게 되었다. 폭발하중을 받는 FRP의 보강 효과를 측정하기 위해 9개의 $1,000{\times}1,000{\times}150\;mm$의 RC 패널 시편을 제작하였으며, 각 시편에는 탄소섬유복합재(CFRP), 폴리우레아, 폴리우레아와 CFRP의 동시 보강한 경우와 현무암 섬유 복합재(BFRP, basalt fiber reinforced polymer)로 보강하여 각 보강 섬유의 폭발 저항 성능을 검토하고자 하였다. 폭발하중은 ANFO 15.88 kg의 장약량을 1.5 m 이격거리로 적용하였으며, 측정하고자 한 데이터는 초기 압력폭발압력하중 뿐만 아니라, 반사압력, 충격량, 중앙부의 처짐, 철근, 콘크리트 및 FRP의 변형률를 측정하였다. 각 시편의 파괴모드는 control 시편인 일반 강도 시편과 비교하였다. 실험을 통해 보강 재료에 따른 방폭 성능을 파악하였으며, 이 실험 결과는 구조물에 요구되는 방호 성능 및 방호도에 따라 보강 재료를 선택하는 기초자료로 활용될 수 있다.
최근 $CO_2$ 배출의 저감을 위한 활동으로 시멘트의 사용량을 줄이고, 고로슬래그 및 플라이 애시 등과 같은 산업부산물을 적극 활용하여 건설분야에 적용하고자 하는 움직임이 활발하게 진행되고 있으며, 이를 통해 환경부하저감 및 자원재활용을 도모하고 있다. 이에 본 연구에서는 자원재이용 및 환경부하저감을 위한 기초적 연구로서 고로슬래그 및 플라이 애시를 사용하여 부산물의 치환율에 따른 경화성상 및 내구성상을 비교 분석하고 고로슬래그와 플라이애시의 3성분계를 치환한 콘크리트 성상을 검토함으로서 결합재로서의 상성관계를 평가하여 향후, 대량활용을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 대체한 콘크리트의 압축강도는 재령 7일 초기강도에서는 무혼입 콘크리트에 비해 현저히 낮은 수준으로 발현하고 있으나, 28일 이후에는 무혼입 콘크리트에 비해 유사하거나 높은 압축강도를 발현하였다. 또한 고로슬래그 미분말의 대체율이 증가함에 따라 염해 저항성이 향상되는 것으로 나타났으며, 이는 기존 연구결과에 따라 고로슬래그 미분말에 의해 염화물 이온이 콘크리트 표면에 고정화됨으로서 염해 저항성이 향상되는 것으로 판단된다.
This study will not only prove experimental dynamic properties which are classified to slump, compressed strength, bending strength and toughness index blast-furnace cement concrete with polypropylene (PP) fiber that refer properties and volume of it, but also establish a basic data in order to use PP fiber reinforced blast-furnace cement concrete. The slump didn't changed by PP fiber volume $5kgf/m^3$ because of flexibility of fiber in despite of loose mixing. The reason why the slump decreased steadily by PP fiber volume $3kgf/m^3$ was rising contact surface of water. The compressed strength indicated a range of 19.49~26.32 MPa. The tensile strength indicated a range of 2.10~2.44 MPa. The bending strength was stronger about 3~16 % in case of mixing with PP fiber volume than normal concrete. The flexure strength indicated a range of 4.30~4.83 MPa. The toughness indicated a range of $0{\sim}19.88N{\cdot}mm$ and was stronger about 6.7 times in case of PP fiber volume $9kg/m^3$ than PP fiber volume $1kg/m^3$. The pavement with PP fiber volume over such a fixed quantity in the roads of a respectable amount load can have a effect to prevent not only resistance against clack but also rip off failures.
Recently in the construction industry there has been an increasing use of increasing replacement of cement with blast furnace slag cement(BS), an industrial by-product, to reduce environment load and production costs, and other increasing uses of BS cement. However in the case of BS being delivered in RMC factories, only score reports submitted when the are delivered are relied upon and ways to test the quality of fineness is inadequate. Therefore this study gave many changes to various cements and BS fineness to test the variations of BS as a cement, then used the correlation between this and the density value in the Hydrometer method to test the possibility for rapid appraisal of quality fineness of BS cement. Results showed that if the one fifth graph of the density and fineness correlation were to be used, a rapid appraisal of BS cement fineness quality would be possible.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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