• Steel and Composite Structures
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• 제23권2호
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• pp.239-250
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• 2017

In the concept of two-parameter fatigue failure criterion, the material fatigue failure is determined by the damage degree and the current stress level. Based on this viewpoint, a residual strength degradation model for stud shear connectors under fatigue loads is proposed in this study. First, existing residual strength degradation models and test data are summarized. Next, three series of 11 push-out specimen tests according to the standard push-out test method in Eurocode-4 are performed: the static strength test, the fatigue endurance test and the residual strength test. By introducing the "two-parameter fatigue failure criterion," a residual strength calculation model after cyclic loading is derived, considering the nonlinear fatigue damage and the current stress condition. The parameters are achieved by fitting the data from this study and some literature data. Finally, through verification using several literature reports, the results show that the model can better describe the strength degradation law of stud connectors.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.227-230
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• 2005

This paper provides a method to predict the ductile capacity of reinforced concrete beam-column joints that fail in shear after the plastic hinges occur at both ends of the adjacent beams. The proposed method takes into account shear strength deterioration in the beam-column joints. The shear strength and the corresponding ductility of the proposed method was verified by comparing with the four RC beam-column assembles under reversed cyclic loading corrected from the technical literature. Comparisons between the observed and calculated shear strengths and their corresponding ductilities of the tested assembles, showed reasonable agreement

• Steel and Composite Structures
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• 제9권4호
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• pp.367-380
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• 2009

This study focuses on the experimental evaluation of the flexural-torsional performance of high strength thin-walled composite members. A series of tests on composite members with various sectional aspect ratios subjected to eccentric cyclic loads were conducted. Test results show that the composite member's torsional strength could be approximated using a series of linear segments and evaluated using the superposition of the component steel and reinforced concrete responses. It is also validated from the tests that the strength deterioration of members subjected to combined loads is closely related to the aspect ratios of the sections. An interaction expression between the bending and torsion for high strength thin-walled composite members is proposed for engineering practice references.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.377-384
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• 2014

최근의 건축 구조물이 고층화, 대형화됨에 따라 초고강도 콘크리트의 적용 및 수요가 증가하고 있는 추세이나, 화재에 대한 취약성을 가지고 있는 초고강도 콘크리트의 열적 특성에 대한 검토는 아직 충분하지 않으며 이에 대한 성능 검토 또한 요구되고 있는 실정이다. 이에 이 논문에서는 초고강도 콘크리트의 고온 재료 모델 개발에 대한 기초적 자료를 제공하기 위하여 상온에서 $800^{\circ}C$까지의 고온 가열을 받은 100 MPa급 초고강도 콘크리트를 대상으로 가열온도의 변화에 따른 잔존압축강도, 탄성계수 및 응력-변형 성상, 반복하중 시의 응력-변형 성상 등 역학적 특성 변화를 확인하였다. 또한, TG/DTA분석과 SEM 촬영으로 콘크리트의 화학 물리적 특성을 확인하고 국내 외의 기존 연구와 비교 검토하였다. 그 결과, 가열온도 $300^{\circ}C$에서 잔존압축강도 및 탄성계수의 급격한 저하를 확인하였으며, 반복하중 하에서는 가열온도 $400^{\circ}C$부터 소성거동이 발생하는 것과 함께 단일하중과 거의 동일한 경향을 보임을 확인할 수 있었다. TG/DTA 분석 및 SEM 촬영을 실시한 결과와 기존 연구를 비교 검토한 결과, 콘크리트 내부 조직의 열화와 수분 증발 및 화학반응 등으로 인하여 잔존압축강도 및 탄성계수의 저하가 일어났음을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제30권2호
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• pp.97-110
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• 2020

이산화탄소 포집 및 저장기술(CCS)은 인류발생적 요인에 의한 이산화탄소 배출 증가와 그로 인한 기후변화를 완화시킬 수 있는 기술 중 하나이다. 그 중, 매체 순환식 연소(chemical looping combustion, CLC)와 칼슘루핑(calcium looping) 기술은 현재 아민 스크러빙(amine scrubbing)을 대체할 수 있는 유망한 기술로 주목받고 있다. 두 방법 모두 금속 산화물을 이용한 연속적인 순환 사이클 반응에 의한 것이다. 전체적인 이산화탄소 포집 및 저장 성능의 향상을 위해서는 사이클을 거듭하며 발생하는 소결(sintering)로 인한 안정성 저하 문제를 해결하고 금속 산화물의 구조 또한 최적화해야 한다. 금속 산화물 표면에 얇은 박막을 형성하는 것은 소결로 인한 손상을 막을 수 있는 방법이다. 이러한 박막 제조 기술로 잘 알려진 기술에는 화학기상증착법(chemical vapor deposition)과 원자층증착기술(atomic layer deposition)이 있다. 본 총설에서는 CVD, ALD 기술을 비롯하여 효과적인 반응 안정성 향상을 위한 안정제 첨가 방법, 금속 산화물 구조 개선에 대한 다양한 최근 기술들을 다루었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.259-266
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• 2012

일반적인 내진 설계에서는 구조물의 연성적인 거동을 유도하기 위해서 보-기둥 접합부에 인접한 보에 소성힌지가 발생하도록 한다. 따라서 철근콘크리트 부재의 부착강도와 전단강도가 휨강도보다 큰 값을 가져야 하고, 전단이나 부착파괴가 요구된 연성에 도달하기 이전에 발생하지 않아야 한다. 하지만 전단경간비가 짧은 부재의 경우에는 전단이나 부착 거동의 지배를 받는 경우가 많고, 핀칭 효과로 인해 에너지 소산이 비교적 적게 발생하므로 요구된 연성에 도달하지 못하고 파괴될 수 있다. 이 논문에서는 전단경간비가 짧은 철근콘크리트 부재의 거동 분석과 연성 예측, 특히 부착 연성 능력을 평가하기 위한 방법을 제안하였다. 이것은 반복하중에 의해 저감되는 잠재 전단강도와 잠재부착내력 모델, 그리고 소성힌지 형성에 따른 휨부착응력의 급격한 증대를 도식화하여 나타낼 수 있다. 제안된 해석법은 각 값의 변화 추이를 비교하여 부재의 거동을 파악하고, 부착 거동의 지배를 받는 부재의 경우, 부착내력과 휨부착응력의 값이 만나는 지점까지를 그 부재의 부착 연성으로 평가하는 방법이다. 이 방법은 기존에 수행된 8개의 보, 기둥 시험체를 통해 비교 및 검토하였으며 부재 거동에 대한 예측은 정확히 일치하였으나, 부착 연성 능력에 대해서는 과소평가 되었다. 그 이유는 부재의 부착강도를 실제 부착강도보다 비교적 낮게 예측한 부착강도식에서 찾을 수 있으며, 다른 부착 내력 모델에 대한 부착 연성 평가에 대한 연구가 추후 필요할 것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권6호
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• pp.615-636
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• 2000

Some elevated water tanks have failed due to torsional vibrations in past earthquakes. The overall axisymmetric structural geometry and mass distribution of such structures may leave only a small accidental eccentricity between centre of stiffness and centre of mass. Such a small accidental eccentricity is not expected to cause a torsional failure. This paper studies the possibility of amplified torsional behaviour of elevated water tanks due to such small accidental eccentricity in the elastic as well as inelastic range; using two simple idealized systems with two coupled lateral-torsional degrees of freedom. The systems are capable of retaining the characteristics of two extreme categories of water tanks namely, a) tanks on staging with less number of columns and panels and b) tanks on staging with large number of columns and panels. The study shows that the presence of a small eccentricity may lead to large displacement of the staging edge in the elastic range, if the torsional-to-lateral time period ratio $({\tau})$ of the elevated tanks lies within a critical range of 0.7< ${\tau}$ <1.25. Inelastic behaviour study reveals that such excessive displacement in some of the reinforced concrete staging elements may cause unsymmetric yielding. This may lead to progressive strength deterioration through successive yielding in same elements under cyclic loading during earthquakes. Such localized strength drop progressively develop large strength eccentricity resulting in large localized inelastic displacement and ductility demand, leading to failure. So, elevated water tanks should have ${\tau}$ outside the said critical range to avoid amplified torsional response. The tanks supported on staging with less number of columns and panels are found to have greater torsional vulnerability. Tanks located near faults seem to have torsional vulnerability for large ${\tau}$.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권2호
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• pp.187-205
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• 2010

The existing CFT columns present the deterioration in confining effect after the yield of steel tube, local buckling and the deterioration in load capacity. If lateral load such as earthquake load is applied to CFT columns, strong shearing force and moment are generated at the lower part of the columns and local buckling appears at the column. In this study, axial compression test and beam-column test were conducted for existing CFT square column specimens and those reinforced with carbon fiber sheets (CFS). The variables for axial compression test were width-thickness ratio and the number of CFS layers and those for beamcolumn test were concrete strength and the number of CFS layers. The results of the compression test showed that local buckling was delayed and maximum load capacity improved slightly as the number of layers increased. The specimens' ductility capacity improved due to the additional confinement by carbon fiber sheets which delayed local buckling. In the beam-column test, maximum load capacity improved slightly as the number of CFS layers increased. However, ductility capacity improved greatly as the increased number of CFS layers delayed the local buckling at the lower part of the columns. It was observed that the CFT structure reinforced with carbon fiber sheets controlled the local buckling at columns and thus improved seismic performance. Consequently, it was deduced that the confinement of CFT columns by carbon fiber sheets suggested in this study would be widely used for reinforcing CFT columns.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권4호
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• pp.307-314
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• 2018

Strength of loess that experienced cyclic freeze and thaw is of great significance for evaluating stability of slopes and foundations in loess regions. This paper takes the frequently encountered loess in the Northwestern China as the study object and carried out three kinds of laboratory tests including freeze-thaw test, direct shear test and SEM test to investigate the strength behaviors of loess after cyclic freeze and thaw, and the correlation with meso-level changes in soil structure. Results show that for loess specimens at four dry densities, the cohesion decreases with freeze-thaw cycles until a residual value is reached and thus an exponential equation is proposed. Besides, little change in the angle of internal friction was observed as freeze-thaw proceeds. This may depend on the varying of soil structure, based on which a clue can be found from the surface morphology and mesoscopic scanning of loess specimens. Clearly we observed significant changes in surface morphology of loess and it tends to aggravate at higher water contents or more cycles of freeze and thaw. Moreover, freeze-thaw cycling leads to obvious changes in the meso-structure of loess including lowering the particle aggregates and increasing both the proportion of fine particles and porosity area ratio. A damage variable dependent on the ratio of porosity area is introduced based on the continuum damage mechanics and its correlation with cohesion is discussed.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권7호
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• pp.13-21
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• 2011

동절기와 해빙기의 기온차가 큰 지역에서는 일정 깊이까지 동결, 융해 작용이 반복적으로 발생하여 흙의 역학적 특성이 변화를 보이게 된다. 특히 세립분이 많은 흙인 경우 팽창과 수축을 통한 입자의 재배열 등으로 인하여 노반의 연약화가 많이 발생된다. 이러한 노반의 연약화는 지지력이 낮은 지반에서 반복하중이 재하 되었을 때 급격하게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 국내의 철도 노반재료로 사용되는 대표 토질 3가지를 대상으로 세립분의 함유량, 간극비의 영향 등을 고려하여 동결융해 반복횟수에 따른 직접전단 시험을 실시하여 그 감소량을 정량적으로 평가하였으며, 이를 통하여 세립분의 함유량과 함수비 조건, 동결융해 횟수 등을 고려할 수 있는 전단강도 저감 모델 식을 제안하였다.