• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.129-138
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• 2002

The purpose of this study is to propose the nonlinear analysis method which combines the nonlinear incremental method with the layered method to solve the problems due to the geometric and the material nonlinearities. As numerical analysis models, the reinforced concrete simple beam and the steel arch frame are used to verify the algorithm of the proposed nonlinear method. The results are gotten from the computation procedures. According to the results of this study, the fracture pattern of the beam according to the ratio of tensile steel and the strength of the concrete and the steel can be estimated by the proposed method. Therefore, the load-deflection curve of structure can be, exactly, depicted by the proposed method. Also, the rupture load, the site and the depth of crack of the beam can analytically be checked by the proposed method. In this respect, the proposed method contributes for the solving the stability problem of the actual structure.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1528-1534
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• 2001

In order to improve Leak-Be(ore-Break methodology, more precisely the crack growth evaluation, a round robin analysis was proposed by the CEA Saclay. The aim of this analysis was to evaluate the crack initiation life, penetration life and shape of through wall crack under cyclic bending loads. The proposed round robin analysis is composed of three main topic; fatigue crack initiation, crack propagation and crack penetration. This paper deals with the first topic, crack initiation in a notched pipe under four point bending. Both elastic-plastic finite element analysis and Neuber's rule were used to estimate the crack initiation life and the finite element models were verified by mesh-refinement, stress distribution and global deflection. In elastic-plastic finite element analysis, crack initiation life was determined by strain amplitude at the notch tip and strain-life curve of the material. In the analytical method, Neuber's rule with the consideration of load history and mean stress effect, was used for the life estimation. The effect of notch tip radius, strain range, cyclic hardening rule were examined in this study. When these results were compared with the experimental ones, the global deformation was a good agreement but the crack initiation cycle was higher than the experimental result.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.319-324
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• 1995

Strengthening a damaged structure by bonding steel plate on the surface of cracked structural members have been widely accepted for strengthening the structural components Recently, however, caron fiber sheets have been developed in order to achive more effective way of strengthening damaged structures due to their superior material properties to those of conventionally used steel plates in terms of their lighter unit weight and higher tensile strength. It has been reported that when both methods are applied to a damaged beam element, flexural strength and its stiffness of a beam increase and the rate of crack development as well as crack width and edflection under service loads are reduced, In this study some experiments are performed in order to comparetively observe the structural properties of the damaged beams which are either strengthened with different lengths of steel plates or with carbon sheets on the crack propagation, failure mechanisms, and load-deflection charateristics under the fatigue loadings.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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• pp.885-890
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• 2000

12 RC deep beams with a/d = 1.17 are reported. This paper is to study the effect of vertical and horizontal web reinforcement and web reinforcement arrangement on inclined cracking shear, ultimate shear strength, midspan deflection, and inclined crack width. Test results indicated that web reinforcement produces and arrangement seems to moderately affect inclined cracking shear, ultimate shear strength and crack width. However, addition of horizontal web reinforcement(pv = 0.0085) little or no influence on inclined cracking shear, ultimate shear strength and crack width. The member which vertical and horizontal web reinforcement concentrate on the center web considerably increases in load-carrying capacity.

• Earthquakes and Structures
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• 제27권4호
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• pp.263-283
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• 2024

This research introduces a new composite system that utilizes multiple moving masses to identify cracks in structures resembling beams. The process starts by recording displacement time data from a set of these moving masses and converting this information into a relative time history through weighted aggregation. This relative time history then undergoes wavelet transform analysis to precisely locate cracks. Following wavelet examinations, specific points along the beam are determined as potential crack sites. These points, along with locations on the beam susceptible to cracked point due to support conditions, are marked as crack locations within the optimization algorithm's search domain. The model uses equations of motion based on the finite element method for the moving masses on the beam and employs the Runge-Kutta numerical solution within the state space. The proposed system consists of three successive moving masses positioned at even intervals along the beam. To assess its effectiveness, the method is tested on two examples: a simply supported beam and a continuous beam, each having three scenarios to simulate the presence of one or multiple cracks. Additionally, another example investigates the influence of mass speed, spacing between masses, and noise effect. The outcomes showcase the method's effectiveness and efficiency in localizing crack, even in the presence of noise effect in 1%, 5% and 20%.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.139-146
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• 2014

최근 구조물의 노후화에 따른 급속 교체, 교통 영향 및 환경 영향 최소화의 요구에 따라 프리캐스트 기술을 활용한 모듈러 교량 연구가 활발하게 진행중에 있다. 본 연구는 모듈러 교량과 관련된 연구의 일환으로 모듈러 슬래브 교량의 횡방향 연결부를 대상으로 반복하중 재하 실험을 통하여 횡방향 연결부의 반복 하중에 따른 구조적 거동 특성을 파악하고 사용성 평가하였다. 반복하중의 크기를 결정하기 위하여 RC 보를 1개 제작하였으며 반복하중 재하 실험을 위하여 일체형 RC 보 1개와 분절형 실험체 3개를 제작하였다. 실험결과, 분절형 실험체는 하중 반복 횟수가 증가함에 따라 처짐 및 균열폭이 거의 일정하거나 수렴하는 경향을 나타냈으며, 일체형 RC 보와 비교하여 최대 처짐, 잔류처짐, 균열폭 모두 작게 나타났다. 또한 사용하중을 반복 재하한 실험체의 경우, 처짐 및 균열에 대한 사용성 기준을 모두 만족하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1A호
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• pp.35-41
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• 2011

콘크리트구조설계기준에서는 일반적으로 처짐을 제어하기 위해 직접처짐제어법과 간접처짐제어법을 제시하고 있다. 이 때 처짐/깊이-비는 허용 처짐량을 초과하지 않도록 제한된다는 점에서 간접처짐제어법이 더 효과적이다. 실제 처짐량은 많은 요소에 의해 영향을 받기 때문에 실제 처짐량을 정확하게 산정하는 것은 어렵다. 이 연구에서는 철근콘크리트 부재의 사용한 계상태에서 처짐량을 직접 계산함으로써 한계 지간/깊이-비를 산정하였다. 이 때 처짐은 재료 모델로부터 산정된 휨곡률을 통해 산정하였다. 해석의 주요 변수는 인장증강효과 모델, 콘크리트 강도, 단면 크기 및 압축 철근의 유무이다. 해석 결과 2차식 형태의 인장증강효과 모델을 사용함으로써 해석의 일관성을 도모할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 한계 지간/깊이-비는 단면 크기와 관계없이 재료 강도와 인장 및 압축 철근비에 따라 변화하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권1호
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• pp.145-155
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• 1995

본 논문에서는 단조증가하중을 받는 철근콘크리트 보의 비선형거동, 즉, 탄성, 비탄서의 극한영역에 이르기까지의 모든 하중이력에 대한 응력-변형도 관계와 균열의 진행 및 철근과 콘크리트의 응력과 변형도 등을 정확히 해석할 수 있는 해석법의 제시를 목적으로 한다. 이러한 목적을 위하여 철근콘크리트의 재료적 비선형성으로 균열발생후 이장, 압축 및 전단모델과 철근에 대한 모델을 각각 조합하여 고려하였다. 콘크리트의 해석모델로서 분산균열모델을 사용하였고, 철근에 대해서는 등가의 분산분포된 요소와 철근의 정확한 거동과 위치를 확보하기 위해 별도의 축력만을 받는 봉요소로 모델화하여 사용하였다. 본 논문에서 제안한 해석법의 타당성을 검증하기 위해 몇 개의 실험치를 해석치와 비교, 검토한 결과, 본 논문의 해석법이 3.5-15(%)의 오차를 보이며, 정확함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.59-68
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• 1987

본(本) 논문(論文)에서는 콘크리트의 파괴실험을 통하여 파괴거동을 규명하고 파괴에너지를 결정하였으며, 이로부터 파괴에너지 예측공식을 도출하였다. 콘크리트의 파괴실험은 3 점휨하중실험을 수행하였으며 초기균열길이에 따른 파괴거동과 파괴에너지의 변화특성을 규명하기 위하여 초기균열길이를 보깊이의 각각 0, 0.2, 0.4, 0.6 배로 하였다. 본 실험으로부터 하중-처짐곡선이 자동으로 기록되었으며, 이 하중-처짐곡선하의 면적이 콘크리트의 파괴에너지를 결정하기 위하여 이용되었다. 본 연구에서 도출된 파괴에너지 예측공식은 콘크리트구조물의 파괴해석을 위해 효과적으로 이용될 수 있으며, 파괴에너지가 콘크리트의 인장강도와 골재크기에 의존하고 있음을 나타내고 있다. 또한, 본 연구에서는 콘크리트보의 최대하중을 계산하기 위하여 소위 등가균열길이 개념용 고안하였으며, 이를 위하여 등가균열길이에 대한 예측공식을 제안하였다. 본 등가균열길이 개념은 R-curve 등(等)에 의하지 않고도 파괴하중을 계산할 수 있는 효과적인 개념으로 분석되고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.63-69
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• 2000

This study investigates a new method of using a concrete disk to calculate stress intensity factor (SIF) for mixed mode cases. The results indicate that the disk method is more accurate than three point bending test (TPB) in obtaining correct SIF values for mixed mode fracture propagation. Stress intensity factors $K_{I}$ and $K_{II}$ are calculated using a center notched disk subjected to splitting load. The notch angle is calculated by finite element (FEM). Fracture toughness $K_\textsc{k}$ of the concrete is obtained from the load intensities at the initiation of crack propagation. According to the finite element analysis(FEA) and disk test, the results show that mode I and mixed mode cracks propagate toward the directions of crack face and loading point, respectively. The results from FEA with maximum stress theory compare well with the experimental date. Unlike TPB method where an accurate fracture toughness value is difficult to obtain due to the irregular shape of load deflection curve and delayed final crack propagation (following slow stable cracking). fracture toughness value is easily measured in the disk test from the crack initial load. Therefore, it is safe to conclude that disk method is more advantageous than TPB method in analyzing combined mode fracture problems.