• Composites Research
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• 제23권3호
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• pp.1-6
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• 2010

최근 들어 높은 비강성, 화학적 특성 등으로 인하여 CFRP 복합재료는 여러 분야에서 많이 사용되고 있다. 대부분의 CFRP 복합재료를 이용한 구조물들은 여러 개의 독립된 부재들은 볼트(bolt)나 핀(pin)과 같은 기계적인 체결방법에 의해 조립 제작된다. 이때 독립된 부재들을 하는 경우가 많은데, 이와 같은 체결법은 홀과 같은 불연속부를 부재에 형성하게 된다. 홀 등의 불연속부는 재료 내의 노치로 작용하여 정하중 및 피로하중 하에서 재료의 강도를 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 평활재와 홀 노치재를 이용하여 실험적으로 피로수명을 평가하였으며 이 결과들을 비교하여 홀 노치재의 피로수명 예측식을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.181-192
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• 2007

본 연구의 목적은 CFRP판을 다양한 방법으로 보강한 RC보의 휨거동을 실험적으로 비교 분석하고, 프리스트레싱 보강공법의 실용화를 목적으로 프리스트레싱 보강 RC부재의 휨성능 평가식을 제안하는 것이다. 실험변수로는 CFRP판의 보강방법, 콘크리트 압축강도, 인장철근비 그리고 프리스트레싱 수준 등을 고려하였다. 실험결과 프리스트레싱이 도입되지 않은 실험체는 조기 부착파괴로 인해 탄소판이 콘크리트로부터 탈락하면서 파괴된 반면, 프리스트레싱을 가한 대부분의 실험체는 CFRP판의 파단으로 파괴되었다. 프리스트레싱 보강된 부재의 휨강도를 예측할 수 있는 식을 제안하였으며, 실험결과와의 비교를 통하여 제안식은 휨강도 예측에 있어 충분한 정확도를 확보하고 있음을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권1호
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• pp.49-61
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• 2022

This paper presents an experimental investigation into the effectiveness of using carbon fibre reinforced polymer (CFRP) and steel plates to repair damaged reinforced concrete (RC) beams with circular web openings at shear zones. It highlights the effectiveness of externally bonded CFRP and steel plates in repairing damaged RC beams by analysing the repaired beams'load capacity, deflection, strain, and failure mode. For the experiment, a total of five beams were used, with one solid beam as a control beam and the other four beams having an opening near the shear zone. Two beams with openings were repaired using inclined and vertical configuration CFRP plates, and the other two were repaired using inclined and vertical configuration steel plates. The results confirm the effectiveness of CFRP and steel plates for repairing damaged RC beams with circular openings. The CFRP and steel plates significantly increase ultimate capacity and reduce deflection under the openings. The inclined configuration of both CFRP and steel plates was more effective than the vertical configuration. Using an inclined configuration not only increases the ultimate capacity of the beams but also changes the mode of failure from shear to flexural.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1362-1365
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• 2003

On this study. we improved the efficiency applying algorithm that is repeatedly using orthogonal array in discrete design space and filling a defect of gradient method in continuous design space. we showed optimal ply angle that maximized buckling strength of CFRP laminated composite plate without a hole and with a hole by each aspect ratio. In the case of CFRP laminated composite plate without a hole, we confirmed the reliance and efficiency of algorithm in comparison with the result optimization achievement repeatedly using statistical orthogonal array of experimental design.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1660-1665
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• 2003

On this study, we improved the efficiency applying algorithm that is repeatedly using orthogonal array in discrete design space and filling a defect of gradient method in continuous design space. we showed optimal ply angle that maximized 1st natural frequency of CFRP laminated composite cantilever plate by each aspect ratio. A finite element analysis on the CFRP laminated composite cantilever plate using orthogonal array is carried out, and the results are compared with those obtained by modal testing.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.423-429
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• 2003

On this study. we improved the efficiency applying algorithm that is repeatedly using table of orthogonal array in discrete design space and filling a defect of gradient method in continuous design space. we showed optimal ply angle that maximized 1st natural frequency of CFRP laminated composite plate without a hole and with a hole by each aspect ratio. In the case of CFRP laminated composite plate without a hole, we confirmed the reliance and efficiency of algorithm in comparison with the result of optimization achievement repeatedly using statistical table of orthogonal array of experimental design and the BFGS optimal design method.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.85-91
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• 2004

최근 FRP(fibre-reinfored plastic)를 이용하여 기존 RC구조물을 보수보강하는 방법이 각광받고 있다. CFRP plate나 sheet의 형태로 외부에 부착하는 방법이 FRP보강의 주류를 이루어 왔으나, 판단부에서 발생되는 응력집중으로 부착판이 박락하여 조기 파괴되는 경우가 많은 연구를 통해서 밝혀졌다. 따라서 기존 콘크리트구조물에 홈을 형성하여 FRP막대의 형태로 외부에 매립함으로써 이러한 조기파괴의 개선하려는 공법이 개발되었다. 본 실험은 이러한 매립형공법의 보강효율을 조사하고, 각국에서 제시하고 있는 기존 휨 이론에 대한 적용여부를 검토함에 그 목적이 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권5호
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• pp.999-1022
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• 2016

The use of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) to strengthen steel structures has attracted the attention of researchers greatly. Previous studies demonstrated bonding of CFRP plates to the steel sections has been a successful method to increase the mechanical properties. However, the main limitation to popular use of steel/CFRP strengthening system is the concern on durability of bonding between steel and CFRP in various environmental conditions. The paper evaluates the performance of I-section steel beams strengthened with pultruded CFRP plate on the bottom flange after exposure to diverse conditions including natural tropical climate, wet/dry cycles, plain water, salt water and acidic solution. Four-point bending tests were performed at specific intervals and the mechanical properties were compared to the control beam. Besides, the ductility of the strengthened beams and distribution of shear stress in adhesive layer were investigated thoroughly. The study found the adhesive layer was the critical part and the performance of the system related directly to its behavior. The highest strength degradation was observed for the beams immersed in salt water around 18% after 8 months exposure. Besides, the ductility of all strengthened beams increased after exposure. A theoretical procedure was employed to model the degradation of epoxy adhesive.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.447-456
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• 2008

본 논문에서는 CFRP판으로 긴장 보강된 철근콘크리트 보의 부착파괴를 해석하기 위한 수정된 부착파괴 모델를 제안하였다. 부착파괴 모델은 한정된 실험결과로부터 발생할 수 있는 오류를 줄이기 위해 선행연구자들의 실험결과를 통계적으로 분석하여 제안하였다. 부착 CFRP판으로 긴장 보강된 보에 대한 실험을 통해 긴장 보강 시스템에서 최종파괴 이전에 부착파괴가 발생하는 것을 확인하였으며, 부착파괴 변형률은 유효프리스트레스의 크기에 따라 증가하는 것을 검증하였다. 따라서 부착거동 특성 연구에서 도출된 부착파괴 해석모델은 긴장 시스템에 적합하도록 유효프리스트레스를 고려할 수 있도록 수정 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.102-112
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• 2020

본 연구에서는 교량구조물에 활용할 수 있는 폭 100mm 이상의 대형 탄소판을 고정할 수 있는 쐐기형 정착구를 설계하기 위해서, 주요설계변수인 쐐기의 각도, 정착블록-쐐기 사이의 마찰계수 등을 기준으로 거동특성을 수치해석방법으로 분석하였다. 설계변수 별로 탄소판의 응력상태를 계산하고, 복합재료 파괴기준에 의하여 정착구의 극한상태에서의 성능을 평가하였고, 이를 바탕으로 정착구의 최적설계 제원을 결정하였다. 실물실험을 통하여 최적설계된 정착구의 성능을 검증하였으며, 본 연구의 결과는 대형 구조물을 보강하기 위한 탄소판 정착구의 최적설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.