• Steel and Composite Structures
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• 제47권3호
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• pp.405-421
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• 2023

An experimental study on six axially-loaded composite short columns with different thicknesses of steel tube and that of the concrete plate was carried out. Compared to the mechanical behavior of component specimens under axially compressed, the failure modes, compression deformation, and strain process were obtained. The two main parameters that have a significant enhancement to cross-sectional strength were also analyzed. The failure of an axially loaded UHPC-CFST short column is due to the crushing of the UHPC plate, while the CFST member does reach its maximum resistance. A reduction coefficient K'c, related to the confinement coefficient, is introduced to account for the contribution of CFST members to the ultimate load-carrying capacity of the UHPC-CFST composite short columns. Based on the regression analysis of the relationship between the confinement index ξ and the value of fcc/fc, a unified formula for estimating the axial compressive strength of CFST short columns was proposed, combined with the experimental results in this research, and an equation for reliably predicting the strength of UHPC-CFST composite short columns under axial compression were also proposed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.7-14
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• 2003

본 연구에서는 굴패각 혼합토의 전단강도 특성을 파악하고자 해성토에 굴패각 혼합율 0%, 25% 그리고 50%로 달리 한 후 $K_o$ 비배수 삼축압축 실험을 실시하였다. 또한 각 혼합비에 따라 유효 연직압을 200kPa, 300kPa 그리고 400kPa로 적용하였고, 유효 연직압 300kPa에 대해서 전단속도를 세가지로 달리하여 그에 따른 혼합토의 전단강도 특성을 알아보았다. 일련의 실험결과로부터 굴패각 혼합비가 증가할수록 굴패각 입자의 파쇄로 인해 전단강도가 증가함을 볼 수 있었으며, 전단속도는 굴패각 혼합토의 전단강도에 큰 영향을 미치지 못함을 확인하였다. 굴패각 혼합토의 실내실험과 Mayne, Bishop의 경험식을 토대로 비교 분석한 결과 비배수 전단강도는 실험값과 비슷한 경향을 나타내고 있다. 그러나 간극수압계수 예측은 혼합비 0%에서 경험식이 실험값과 보다 과대 평가를 보이고 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권4호
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• pp.441-456
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• 2023

Aiming at the development trend of light weight and high strength of engineering structures, this paper experimentally investigated the seismic performance of circular-in-square high-strength concrete-filled double skin steel tubular (HCFDST) stub columns with out-of-code width-to-thickness (B/t) ratios. Typical failure mode of HCFDST stub columns appeared with the infill material crushing, steel fracture and local buckling of outer tubes as well as the inner buckling of inner tubes. Subsequently, the detailed analysis on hysteretic curves, skeleton curves and ductility, energy dissipation, stiffness degradation and lateral force reduction was conducted to reflect the influences of hollow ratios, axial compression ratios and infill types, e.g., increasing hollow ratio from 0.54 to 0.68 and 0.82 made a slight effect on bearing capacity compared to the ductility coefficients; the higher axial compression ratio (e.g., 0.3 versus 0.1) significantly reduced the average bearing capacity and ductility; the HCFDST column SCFST-6 filled with concrete obviously displayed the larger initial secant stiffness with a percentage 34.20% than the column SCFST-2 using engineered cementitious composite (ECC); increasing hollow ratios, axial compression ratios could accelerate the drop speed of stiffness degradation. The out-of-code HCFDST stub columns with reasonable design could behave favorable hysteretic performance. A theoretical model considering the tensile strength effect of ECC was thereafter established and verified to predict the moment-resisting capacity of HCFDST columns using ECC. The reported research on circular-in-square HCFDST stub columns can provide significant references to the structural application and design.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.193-204
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• 1999

흙의 파쇄성과 관련된 지반공학적 문제에 있어서 입상재료의 강도-변형특성을 해명하기 위한 중요한 인자의 하나로 흙입자의 파쇄를 들 수 있다. 최근, 열대ㆍ아열대 지방의 해안을 중심으로 거대한 해양 유전개발이 진행되고 있으며 이 지역에 넓게 분포된 카보네이트계 모래의 거동이 기존의 실리카계 모래의 거동에 비해 두드러지게 다르다는 것이 현장에서의 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 흙의 파쇄성과 연관지어 입상재료의 역학특성을 정립하는 첫 단계로서, 흙 입자파쇄의 기본이 되는 개별입자의 파쇄 강도특성을 명백히 하기 위하여 4종류의 서로 다른 모래를 이용하여 단입자 파쇄시험을 수행하였다. 단입자 파쇄강도는 모래의 입자형상, 광물성분 및 입경의 영향을 고려하였으며, 입도분포 곡선의 $D_{50}$에 대응하는 흙입자 강도는 카보네이트성분의 함유량이 많을수록, 입자형상이 뾰족할수록 작은 값을 나타냈다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권10호
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• pp.35-43
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• 2011

본 연구의 대상지역은 영주댐 건설로 인해 이설되는 중앙선 철도 건설 예정지로 수 km에 걸쳐 연성전단작용에 의한 습곡과 압쇄암이 분포한다. 연성전단대는 지질시대 동안 작용한 단층작용으로 변형되어 복잡한 지질구조를 보인다. 연성전단대는 고온고압의 지하십부(>8km)에서 작용한 변형에 의한 광물의 재결정 작용으로 엽편상의 유동조직을 가지는 압쇄암이 발달하며, 이로 인해 지표부근(<2km)의 변형으로 형성된 단층대와 구별되는 공학적 특성을 가진다. 압쇄암의 특성을 파악하기 위해 시편으로 제작된 암석을 대상으로 변형률과 변형에 수반된 압축구조의 모양을 분석하였다. 단층대의 변형된 모양은 엽리상의 편원(oblate)한 모양이 우세한 반면 압쇄대는 광물의 신장에 의한 편장(prolate)한 형태가 우세하다. 변형률은 변형이전 상태를 기준으로 단층대가 1.2배미만의 변형을 보이는 것에 비해 압쇄대는 최대 2.5배의 변형을 나타내는 것으로 분석되었다. 불연속면을 기준으로 적용한 암반분류에서 경암의 일축압축강도는 연암정도의 강도를 보였으며, 일정 시간 수침 후에 강도의 변화가 관찰 되었다. 본 연구결과 조사된 암석들의 공학적 특성은 광물조성과 화학 조성에 기초한 풍화저항력이 비교적 높은 것을 고려할 때 압쇄작용에 수반된 미세균열구조에 의한 것으로 판단되었다. 따라서 압쇄암이 넓게 분포하는 지역에서 터널굴착을 하는 경우, 미세균열에 의한 팽창과 지하수 유입에 의한 강도저하가 발생할 수 있으므로 시공시 각별한 주의가 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.839-842
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• 2008

현행 기준식에서는 철근콘크리트 보의 취성적 전단 파괴를 방지하기 위하여 전단보강철근이 항복한 이후에 복부 콘크리트가 압축파괴하도록 최대전단철근비에 대한 제한을 두고 있다. 최대전단철근비에 대한 제한은 각 기준식마다 매우 상이하다. ACI 318-05, CSA-04 와 EC2-02기준에서는 최대전단철근비가 콘크리트의 압축강도에 따라서 변화하지만, 일본기준식은 압축강도와 무관하게 일정한 값이다. 고강도콘크리트가 사용될 경우에 CSA-04와 EC2-02기준에서 요구하는 최대전단철근비는 ACI 318-05의 두 배 이상으로 기준식마다 상이하게 최대전단철근비를 제한하고 있다. 이 연구에서는 10개의 철근콘크리트 보 실험을 통하여 최대철근비가 미치는 보의 거동 및 내력을 평가하였다. 실험 결과에 의하면 ACI 318-05에서 요구하는 철근비보다 많은 전단보강철근이 배근된 보에서도 전단보강철근이 항복한 이후에 콘크리트가 압축파괴하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권2호
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• pp.173-185
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• 2020

Calcareous soil is originated from marine biogenic sediments and weathering of carbonate rocks. The formation history for calcareous sediment includes complex physical, biological and chemical processes. It is preferably selected as the major fill materials for hydraulic reclamation and artificial island construction. Calcareous sands possess inter pores and complex shape are liable to be damaged at normal working stress level due to its fragile nature. Thus, the engineering properties of calcareous soil are greatly affected by its high compressibility and crushability. A series of triaxial shear tests were performed on calcareous sands derived from South China Sea under different test conditions. The effects of confining pressure, particle size, grading, compactness, drainage condition, and water content on the total amount of particle breakage for calcareous soil were symmetrically investigated. The test results showed that the crushing extent of calcareous sand with full gradation was smaller than that a single particle group under the same test condition. Large grains are cushioned by surrounding small particles and such micro-structure reduces the probability of breakage for well-graded sands. The increasing tendency of particle crushing for calcareous sand with a rise in confining pressure and compactness is confirmed. It is also evident that a rise in water content enhances the amount of particle breakage for calcareous sand. However, varying tendency of particle breakage with grain size is still controversial and requires further examination.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.63-79
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• 2011

본 연구에서는 Bottom Ash와 표준사의 상대밀도시험을 실시하여 시험결과를 토대로 40%, 55%, 70%의 상대밀도로 반복삼축시험을 실시하였다. 또한, 55%의 상대밀도로 세립분 함유량에 따른 반복삼축시험을 실시하였다. 시료는 No.40체, No.60체, No.100체, No.200체 잔류시료로 분류를 하여 현장에서 시료의 다짐을 실시한 경우 발생될 수 있는 시료의 파쇄를 고려하여 Bottom Ash를 A다짐 몰드를 이용한 파쇄시험을 실시하였다. 각 체의 잔류시료의 파쇄특성을 고려하면 A다짐에 따른 파쇄율은 약 30%까지 증가하게 되어 세립분 함유량을 10%, 20%, 30%로 조정하여 상대밀도 시험을 실시하였다. 상대밀도에 따른 반복삼축시험을 통해 Bottom Ash의 액상화 저항특성을 분석하였다. 시험결과 Bottom Ash의 경우 파쇄강도가 표준사에 비해 작아 축차응력에 크기에 따라 기존 포화사질토와 상이한 액상화 거동특성을 보였으며, 시료의 세립분의 함유량에 따라 액상화 저항특성이 최대인 세립분 함유량을 찾을 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.97-106
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• 2012

본 논문에서는 혼합토의 역학적 특성을 해명하기 위한 기초연구로 모래와 비소성 실트로 구성된 혼합토를 대상으로 모래가 골격구조의 주체를 이루는 범위 안에서 다양한 세립분함유율로 조성된 공시체를 제작하였다. 모래입자의 파쇄가 발생하는 고압영역의 등방압축실험을 수행하기 위하여 고압삼축시험기를 이용하여 혼합토의 압축특성 및 파쇄에 대한 영향을 조사했다. 시험 결과, 모래의 압축특성은 입자파쇄가 발생함에 따라 항복에 도달한 뒤에는 1개의 NCL에 수렴하는 경향을 나타낸다. 한편, 혼합토의 압축특성은 세립분함유율이 증가함에 따라 조립자가 세립분에 의해 둘러싸여 쿠션작용에 의해, 조립자가 파쇄를 일으키기 어려워지므로 압축곡선의 최대경사가 완만해지고 항복응력 또한 증가함을 알 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.104-111
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• 2009

In this paper, optimization for frontal crashworthiness is carried out for the weight reduction design of an auto-body member with the advanced high strength steels(AHSS) such as 780TRIP and 780DP. The frontal crashworthiness is evaluated in order to optimize thicknesses for the front rail member of the ULSAB-AVC, Thicknesses of the front rail member with AHSS are optimized by comparison of crushing distance, absorbed energy and the deceleration for the auto-body with the response surface methodology. The results demonstrate that the crashworhiness of the front rail member with the optimum thicknesses of the AHSS is similar to analysis results obtained from the ULSAB-AVC project. The results also show that the weight reduction design is performed by substituting the AHSS for conventional structural steels such as 440E in the auto-body members.