• Structural Engineering and Mechanics
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• 제35권3호
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• pp.315-333
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• 2010

The structural behaviors of circular concrete filled steel tube (CFT) structures are investigated by nonlinear finite element method. An efficient three-dimensional (3D) degenerated beam element is adopted. Based on those previous studies, a modified stress-strain relationship for confined concrete which introduces the influence of eccentricity on confining stress is presented. Updated Lagrange formulation is used to consider the geometrical nonlinearity induced by large deformation effect. The nonlinear behaviors of CFT structures are investigated, and the accuracy of the proposed constitutive model for confined concrete is mainly concerned. The results demonstrate that the confining effect in CFT elements subjected to combining action of axial force and bending moment is far sophisticated than that in axial loaded columns, and an appropriate evaluation about this effect may be important for nonlinear numerical simulation of CFT structures.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.144-147
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• 2007

Internally Confined Hollow-Concrete Filled Tube(ICH-CFT) column which has two tubes on both side of concrete, inner tube and outer tube perform great seismic abilities, ductility and absorption of energy, by the tubes and the hollow part. So this study does qualitative analysis about seismic capacities depending on parameters - diameter of column, hollow ratio, thickness of tubes - by moment-curvature analysis.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.683-687
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• 2007

Internally Confined Hollow-Concrete Filled Tube(ICH-CFT) column which has two tubes on both side of concrete, inner tube and outer tube perform great seismic abilities, ductility and absorption of energy, by the tubes and the hollow pmt. So this study does qualitative analysis about seismic capacities depending on parameters diameter of column, hollow ratio, thickness of tubes - by moment-curvature analysis.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2002년도 학술논문발표회
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• pp.47-50
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• 2002

This paper presents the results of fire resistance properties of high performance concrete varying with fiber kinds and the size of metal lath in order to verify the validities of fiber on the spatting resistance by fire. Metal lath, glass fiber and carbon fiber are used to confine the concrete. According to test results, plain concrete without lateral confinement and confined concrete with glass fiber and carbon fiber show entire failure after exposed to fire, while confined concrete with metal lath take place in the form of slight surface spatting by fire, which has favorable spatting resistance of concrete. As for the effect of the size of metal lath, when the size of metal lath is more than 1.2mm of thickness, the residual strength of concrete exposed to fire maintains more than 80% of its original strength. However, glass fiber and carbon fiber does not perform desirable spatting resistance by fire due to loss of lateral confinement of fiber exposed to fire caused by melting of fiber and reducing bond strength between concrete and fiber.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.135-144
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• 2007

최근에 노후화된 콘크리트 구조물의 보수 보강 방법으로 FRP를 이용한 보강이 효과적인 것으로 알려지고 있다. 본 연구의 목적은 FRP로 보강된 콘크리트 실린더의 거동을 실험적으로 조사하고자 하는 것이다. 실험 변수로는 콘크리트의 압축강도, FRP재료의 종류 및 구속비이다. 본 연구에서 아라미드, 탄소 및 유리섬유로 보강된 콘크리트의 성능을 압축강도 실험을 통한 연구 결과를 보이고 있다. 이를 위해 축방향 하중, 축방향 및 횡방향 변형률을 측정하였다. 본 연구를 통하여 콘크리트의 강도와 횡방향 변형률과 횡방향 구속응력의 비로 정의되는 구속비가 구속 콘크리트의 응력-변형률을 결정하는 주요 인자인 것으로 나타났다. FRP로 더 많은 보강을 한 실험체는 우수한 구속력으로 인한 강도의 증가를 야기하였다. 고강도 콘크리트의 경우 FRP에 의한 보강으로 구속력의 증가이 증가되더라도 실험체의 압축변형률이 감소하여 취성파괴의 경향을 보였다. 구속된 콘크리트의 파괴는 FRP 재료의 극한 변형률 보다 낮은 변형률에서 FRP의 파단으로 시작되어 콘크리트의 파괴에 도달하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제36권6호
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• pp.759-783
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• 2010

In this paper, compressive strength of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) confined concrete cylinders is formulated using a hybrid method coupling genetic programming (GP) and simulated annealing (SA), called GP/SA, and a robust variant of GP, namely multi expression programming (MEP). Straightforward GP/SA and MEP-based prediction equations are derived for the compressive strength of CFRP-wrapped concrete cylinders. The models are constructed using two sets of predictor variables. The first set comprises diameter of concrete cylinder, unconfined concrete strength, tensile strength of CFRP laminate, and total thickness of CFRP layer. The most widely used parameters of unconfined concrete strength and ultimate confinement pressure are included in the second set. The models are developed based on the experimental results obtained from the literature. To verify the applicability of the proposed models, they are employed to estimate the compressive strength of parts of test results that were not included in the modeling process. A sensitivity analysis is carried out to determine the contributions of the parameters affecting the compressive strength. For more verification, a parametric study is carried out and the trends of the results are confirmed via some previous studies. The GP/SA and MEP models are able to predict the ultimate compressive strength with an acceptable level of accuracy. The proposed models perform superior than several CFRP confinement models found in the literature. The derived models are particularly valuable for pre-design purposes.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.207-216
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• 2005

CFS로 둘러싸서 외부에서 구속하는 방법은 정적 혹은 지진하중을 받는 철근콘크리트 기둥을 보강하는데 매우 효과적이다. 이러한 CFS 보강법의 신뢰성 있고 경제적인 설계를 위해서는 정확한 CFS 구속콘크리트의 응력-변형률 모델이 필요하게 된다. 본 연구에서는 사각단면을 갖는 단주 RC 기둥에 대해서 일축압축 실험을 실시하였다. CFS 면적비와 띠철근 면적비가 CFS로 구속된 콘크리트의 응력-변형률관계에 대한 구속 효과를 평가하기 위한 실험변수로서 고려되었다. 실험결과를 기초로 CFS로 구속된 콘크리트에 대한 새로운 응력-변형률 모델을 제안하였다. 제안 모델에서는 파괴 시 CFS에 발생하는 변형률을 계산하기 위한 방법이 검토되었으며 적절하게 고려되었다. 그 결과, 제안모델은 실험결과를 정확하게 예측하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.39-48
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• 2010

RC교량의 내진성능은 교각에 충분한 연성도를 제공함으로써 확보할 수 있다. 이러한 연성도는 교각의 소성힌지 영역에 적절한 횡방향철근을 배근함으로써 실현할 수 있다. 횡방향철근에 의한 횡구속력은 유효구속력으로 결정되므로 단면형상과 횡방향철근량이 지배적인 요소가 된다. 동일한 횡방향철근량을 제공하더라도 설치간격, 배치형태, 갈고리 상세 등의 차이에 의해 유효구속력에 차이가 있게 된다. 후프띠철근에 의해 횡구속력을 발휘하는 원형단면과는 달리 사각 또는 중공사각단면에서는 유효구속력을 증가시키기 위해 보강띠철근이 함께 사용된다. 이러한 보강띠철근을 어떻게 고려하느냐에 따라 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계는 달라지게 된다. 본 연구에서는 실험을 통해 후프띠철근과 함께 보강띠철근을 갖는 정사각단면 콘크리트의 응력-변형률 관계를 파악하였으며 기존의 평가식과 비교를 통해 역학적 특성을 분석하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.67-80
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• 2009

내진설계의 기본적인 개념은 지진 시 요구되는 연성도 이상의 변형성능을 확보하는 것이다. 기둥의 경우 소성힌지 영역에 적절한 횡철근을 배근함으로써 이를 실현할 수 있다. 가장 경제적인 설계를 위해서는 횡구속 콘크리트의 응력-변형률 특성에 기초하여 횡철근량을 산정하는 것이다. 우리나라(도로교 설계기준)에서는 목표연성도를 단일화하여 동일한 횡철근을 제공하고 있으나 일본에서는 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 곡선식을 제공함으로써 경제적으로 소요 횡철근량을 산정하고 있다. 이러한 재료레벨(응력-변형도)의 특성을 사용하면 설계는 어려워지지만 보다 경제적인 설계가 가능하며 이는 성능에 기반한 내진설계의 경향과도 부합된다. 이 연구에서는 현행 도로교설계기준의 갈고리상세에 부합되는 횡철근을 배치한 부재에 대해 횡철근량을 변수로 하여 응력-변형률 실험을 수행하였다. 응력-변형률 특성을 정량적으로 평가할 수 있는 인자를 도입하여 실험결과와 기존의 콘크리트 모델식을 비교 분석하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권6호
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• pp.769-790
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• 2004

The compressive behavior up to failure of short concrete members reinforced with fiber reinforced plastic (FRP) is investigated. Rectangular cross-sections are analysed by means of a simplified elastic model, able also to explain stress-concentration. The model allows one to evaluate the equivalent uniform confining pressure in ultimate conditions referred to the effective confined cross-section and to the effective stresses in FRP along the sides of section; consequently, it makes it possible to determine ultimate strain and the related bearing capacity of the confined member corresponding to FRP failure. The effect of local reinforcements constitute by single strips applied at corners before the continuous wrapping and the effect of round corners are also considered. Analytical results are compared to experimental values available in the literature.