• Computers and Concrete
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• 제29권 5호
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• pp.303-321
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• 2022

The current design equations for predicting the torsional capacity of RC members underestimate the torsional strength of under-reinforced members and overestimate the torsional strength of over-reinforced members. This is because the design equations consider only the yield strength of torsional reinforcement and the cross-sectional properties of members in determining the torsional capacity. This paper presents an analytical model to predict the thickness of shear flow path in RC beams subjected to pure torsion. The analytical model assumes that torsional reinforcement resists torsional moment with a sufficient deformation capacity until concrete fails by crushing. The ACI 318 code is modified by applying analytical results from the proposed model such as the average stress of torsional reinforcement and the effective gross area enclosed by the shear flow path. Comparison of the calculated and observed torsional strengths of existing 129 test beams showed good agreement. Two design variables related to the compressive strength of concrete in the proposed model are approximated for design application. The accuracy of the ACI 318 code for the over-reinforced test beams improved somewhat with the use of the approximations for the average stresses of reinforcements and the effective gross area enclosed by the shear flow path.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권3호
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• pp.287-306
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• 2002

The assessment of structural performance of transfer structures under potential seismic actions is presented. Various seismic assessment methodologies are used, with particular emphasis on the accurate modelling of the higher mode effects and the potential development of a soft storey effect in the mega-columns below the transfer plate (TP) level. Those methods include response spectrum analysis (RSA), manual calculation, pushover analysis (POA) and equivalent static load analysis (ESA). The capabilities and limitations of each method are highlighted. The paper aims, firstly, to determine the appropriate seismic assessment methodology for transfer structures using these different approaches, all of which can be undertaken with the resources generally available in a design office. Secondly, the paper highlights and discusses factors influencing the response behaviour of transfer structures, and finally provides a general indication of their seismic vulnerability. The representative Hong Kong building considered in this paper utilises a structural system with coupled shear walls and moment resisting portal-frames, above and below the TP, respectively. By adopting the wind load profile stipulated in the Code of Practice on Wind Effects: Hong Kong-1983, all the structural members are sized and detailed according to the British Standards BS8110 and the current local practices. The seismic displacement demand for the structure, when built on either rock or deep soil sites, was determined in a companion paper. The lateral load-displacement characteristic of the building, determined herein from manual calculation, has indicated that the poor ductility (brittle nature) of the mega-columns, due mainly to the high level of axial pre-compression as found from the analysis, cannot be effectively alleviated solely by increasing the quantity of confinement stirrups. The interstorey drift demands at lower and upper zones caused by seismic actions are found to be substantially higher than those arising from wind loads. The mega-columns supporting the TP and the coupling beams at higher zones are identified to be the most vulnerable components under seismic actions.

• Computers and Concrete
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• 제19권6호
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• pp.725-736
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• 2017

This paper presents the two-, three-, and four-lane transverse reduction factor based on FEA method, probability theory, and the recently actual traffic flow data. A total of 72 composite girder bridges with various spans, number of lanes, loading mode, and bridge type are analyzed with time-varying static load FEA method by ANSYS, and the probability models of vehicle load effects at arbitrary-time point are developed. Based on these probability models, in accordance to the principle of the same exceeding probability, the multi-lane transverse reduction factor of these composite girder bridges and the relationship between the multi-lane transverse reduction factor and the span of bridge are determined. Finally, the multi-lane transverse reduction factor obtained is compared with those from AASHTO LRFD, BS5400, JTG D60 or Eurocode. The results show that the vehicle load effect at arbitrary-time point follows lognormal distribution. The two-, three-, and four-lane transverse reduction factors calculated by using FEA method and probability respectively range between 0.781 and 1.027, 0.616 and 0.795, 0.468 and 0.645. Furthermore, a correlation between the FEA and AASHTO LRFD, BS5400, JTG D60 or Eurocode transverse reduction factors is made for composite girder bridges. For the two-, three-, and four-lane bridge cases, the Eurocode code underestimated the FEA transverse reduction factors by 27%, 25% and 13%, respectively. This underestimation is more pronounced in short-span bridges. The AASHTO LRFD, BS5400 and JTG D60 codes overestimated the FEA transverse reduction factors. The FEA results highlight the importance of considering span length in determining the multi-lane transverse reduction factors when designing two-lane or more composite girder bridges. This paper will assist bridge engineers in quantifying the adjustment factors used in analyzing and designing multi-lane composite girder bridges.

• Earthquakes and Structures
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• 제11권2호
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• pp.371-386
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• 2016

During the last decades, many destructive earthquakes occurred in Algeria, particularly in the northern part of the country (Chlef (1980), Constantine (1985), Tipaza (1989), Mascara (1994), Ain-Benian (1996), Ain Temouchent (1999), Beni Ourtilane (2000), and recently $Boumerd{\acute{e}}s$ (2003), causing enormous losses in human lives, buildings and equipments. In order to reduce this risk and avoid serious damages to the strategic existing buildings, the authorities of the country, aware of this risk and in order to have the necessary elements that let them to know and estimate the potential losses in advance, with an acceptable error, and to take the necessary countermeasures, decided to invest into seismic upgrade, strengthening and retrofitting of those buildings. To do so, seismic vulnerability study of this category of buildings has been considered. Structural analysis is performed based on the site investigation (inspection of the building, collecting data, materials characteristics, general conditions of the building, etc.), and existing drawings (architectural plans, structural design, etc.). The aim of these seismic vulnerability studies is to develop guidelines and a methodology for rehabilitation of existing buildings. This paper presents the methodology, based on non linear and seismic analysis of existing buildings, followed in this study and summarizes the vulnerability assessment and strengthening of one of the strategic buildings according to the new Algerian code RPA 99/version 2003. As a direct application of this methodology, both, static equivalent method and non linear dynamic analysis, of composite concrete masonry existing building in the city of "CONSTANTINE", located in the east side of ALGERIA, are presented in this paper.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.527-535
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• 2018

제주 서부 지역은 해수침투로 인해 농업 활동이 지장을 받고 있는 지역이다. 본 연구에서는 제주 서부 유역을 대상으로 해수침투의 발생 원인을 밝히고 이에 따른 관리 방안을 모색하기 위하여 3차원 밀도기반 지하수 유동 모델인 SEAWAT을 사용하여 정밀 모델을 구축하였다. 연구 결과 담염수 경계면이 내륙방향으로 이동한 것은 몇십미터 수준이었으나 해수 쐐기에 의한 계절별 관정 오염이 발생하는 것을 밝혀내내었다. 본 연구에서는 서부 지역에서 대표적으로 해수침투에 의한 농작물 피해가 발생하는 고산 지역을 대상으로 해수 쐐기를 발생시키지 않는 적정 양수량을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 적정 양수량은 제주도에서 운영하고 있는 가뭄 대응 기준수위 정책과 연계한 방식이기 때문에 향후 연구를 통해 실제 사용 가능성을 내포하고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.67-74
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• 2007

FRP 판을 콘크리트 구조물의 거푸집 및 보강재로 이용하기 위한 기본적인 실험을 수행하였다. FRP 판과 콘크리트가 합성 효과를 발휘하기 위해서는 두 재료간의 부착이 중요한 요인 중의 하나이다. 이러한 부착을 확보하기 위하여 FRP 판에 두 가지 크기의 골재를 일반적으로 건설 현장에서 많이 사용하는 에폭시를 이용하여 부착 하였다. 콘크리트 보는 FRP 판만으로 인장 보강하였고 추가적인 휨 및 전단 보강은 하지 않았다. 비교를 위해 한 비교 실험 시편은 FRP 판에 골재를 부착하지 않고, 다른 한 비교 실험 시편은 FRP 판 대신에 종래의 철근으로 보강하여 실험하였다. 모든 콘크리트 보의 실험은 보의 중앙에 집중하중을 파괴까지 재하하였다. 실험 결과는 현행 ACI 318(2005)과 ACI 440(2006)과 비교 분석하였다. 본 연구 결과 FRP 판을 콘크리트 구조물의 거푸집 대용 및 인장 보강재로 충분히 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1D호
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• pp.41-49
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• 2012

정보기술 중에서 오랫동안 제조업 분야에서 군림해왔던 바코드 기술을 대체하고 있는 RFID 기술은 제조업뿐만 아니라 국방, 물류, 운동, 건설 등 산업 전반에서의 그 활용 효과가 입증되고 있다. 건설 분야에서도 건축을 중심으로 RFID를 적용하려는 연구들이 계속되고 있지만 단순 공종 또는 자재관리용도의 실험적 적용이 대부분이었다. 이에 본 연구에서는 대표적인 토목공사인 터널공사의 NATM 공법에 대하여 5개 시공 프로세스의 사이클 타임 분석을 목적으로 시공단계별 RFID 적용 방법론을 제시하였고, 실제 현장 적용을 통해 방법론을 검증하였다. 이로써 각 시공단계에서 RFID를 통해 실측 정보를 제공함으로써 향후 공정율 예측 및 후속공종 계획 수립시에 효과적으로 활용될 수 있으며, 토목분야에서의 RFID 현장 적용성을 확대하는 시도가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.595-604
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• 2014

본 연구에서는 수평보강재로 보강된 세장복부판을 갖는 플레이트거더의 휨강도 평가를 위한 실험을 수행하였다. 이를 위해 복부판세장비가 219와 156이며 수평보강재가 없는 경우와 설치한 경우의 총 4개 거더를 제작하였다. 실험으로부터 구해진 휨강도를 현행 AASHTO LRFD 기준과 Eurocode 3 기준과 비교하였다. 이로부터 AASHTO LRFD 기준은 저자들이 발표한 선행 논문에서 제시한 바와 같이 수평보강 거더의 휨강도를 크게 저평가하는 것이 입증되었으며, 선행 논문에서 제안한 휨강도 평가 방법은 보강 거더의 휨강도를 합리적으로 평가할 수 있음이 입증되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.775-784
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• 2005

본 연구에서는 합리적인 내진설계기준의 정립을 위하여 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 기존 연구 결과에 따르면 한반도와 같은 중약진 지역에서의 철근콘크리트 교각의 심부구속철근비가 과다하게 사용되어 왔다는 결론을 내렸다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 실험 결과들을 분석하여 합리적인 심부구속철근비를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 심부구속철근비는 축하중비와 주철근비를 고려하였으며 낮은 축하중비에서 주철근 좌굴 방지를 위한 최소 규정을 도입하였다. 제안된 식은 일반적인 도로교상의 축하중비를 고려하면 기존 내진규정에 비해 매우 완화된 심부구속철근비를 갖게 된다. 따라서 문제로 나타나고 있는 시공성과 경제성이 상당히 향상될 수 있으리라 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.647-657
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• 2012

원자력 배관 시스템은 엄격한 설계기준에 따라 제작 되었음에도 불구하고, 장기 사용에 따라 발생하는 감육 및 균열에 의한 파손 사례가 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 스테인리스강 배관 시험체의 단조하중 및 반복하중 재하실험을 실시하여 국부 감육과 균열의 손상유무 및 0%, 35%, 75%의 손상정도가 배관의 파괴거동에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. 본 실험에서는 실제 원자력 발전소에서 사용되고 있는 직경 3인치 TP316 스테인리스강 엘보우와 직관 배관을 대상으로 하여, 인위적으로 곡관부와 용접부에 0%, 35%, 75%의 국부적인 감육과 균열을 도입하고 20MPa의 내압을 가한 후 재하실험을 실시하였다. 그 결과, 국부 감육 및 균열의 손상정도가 파괴모드, 최대하중, 반복회수 및 에너지흡수율에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 그리고 휨 모멘트를 이용하여 ASME의 결함 허용기준을 평가하였다.