• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.1-12
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• 2017

본 연구에서는 휨을 받는 압축강도 80 MPa 수준의 고강도 콘크리트 부재의 구조거동 실험 연구를 수행하였다. 실험변수는 보통(SD 400) 및 고강도(SD 600)철근, 0.98~1.58%의 종방향 철근비, $200{\times}250$, $200{\times}300mm$의 단면크기를 고려하였다. 9개의 보 부재를 제작하여 휨 실험을 수행하였으며 극한휨강도, 하중-처짐 관계, 균열 형태, 파괴형상 및 연성을 파악하였다. 실험결과는 철근비가 증가함에 따라 휨강도는 증가하고 연성은 감소한다. 또한, 철근비가 증가함에 따라 균열의 개수가 증가하며 균열폭은 감소하는 경향을 나타내었다. 철근의 강도 등급에 따른 하중-균열폭 관계는 뚜렷한 차이를 나타내지 않는다. 콘크리트 비선형거동 해석을 수행하였으며, 극한하중 예측값과 측정값을 비교하였다. 고강도 콘크리트의 휨거동 예측 결과는 실험부재의 휨강도를 전반적으로 과소평가하고 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권2호
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• pp.289-302
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• 2016

A new kind of partially precast or prefabricated castellated steel reinforced concrete beam, which is abbreviated here as CPSRC beam, was presented and introduced in this paper. This kind of CPSRC beam is composed of a precast outer-part and a cast-in-place inner-part. The precast outer-part is composed of an encased castellated steel shape, reinforcement bars and high performance concrete. The cast-in-place inner-part is made of common strength concrete, and is casted with the floor slabs simultaneously. In order to investigate the shear performance of the CPSRC beam, experiments of six CPSRC T-beam specimens, together with experiments of one cast-in-place SRC control T-beam specimen were conducted. All the specimens were subjected to sagging bending moment (or positive moment). In the tests, the influence of casting different strength of concrete in the cross section on the shear performance of the PPSRC beam was firstly emphasized, and the effect of the shear span-to-depth ratio on that were also especially taken into account too. During the tests, the shear force-deflection curves were recorded, while the strains of concrete, the steel shapes as well as the reinforcement stirrups at the shear zone of the specimens were also measured, and the crack propagation pattern together with the failure pattern was as well observed in detail. Based on the test results, the shear failure mechanism was clearly revealed, and the effect of the concrete strength and shear span-to-depth ratios were investigated. The shear capacity of such kind of CPSRC was furthermore discussed, and the influences of the holes on the steel shape on the shear performance were particularly analyzed.

• Steel and Composite Structures
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• 제4권5호
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• pp.385-402
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• 2004

Nearly 400 composite railway bridge decks of a new kind belonging to the trough type with U-shaped cross section have been constructed in Belgium over the last fifteen years. The construction of these bridge decks is rather complex with the preflexion of precambered steel girders, the prestressing of a concrete slab and the addition of a 2nd phase concrete. Until now, they have been designed with a classical computation method using a pseudo-elastic analysis with modular ratios. Globally, they perform according to the expectations but variability has been observed between the measured and the computed camber of these bridge decks just after the transfer of prestressing and also at long-term. A statistical analysis of the variability of the relative difference between the measured camber and the computed camber is made for a sample of 36 bridge decks using no less than 10 variables. The most significant variables to explain this variability at prestressing are the ratio between the maximum tensile stress reached in the steel girders during the preflexion and the yield strength and the type of steel girder. For the same sample, the long-term camber under permanent loading is computed by two methods and compared with measurements taken one or two years after the construction. The camber computed by the step-by-step method shows a better agreement with the measured camber than the camber computed by the classical method. The purpose of the paper is to report on the statistical analysis which was used to determine the most significant parameters to consider in the modeling in order to improve the prediction of the behaviour of these composite railway bridge decks.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권1호
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• pp.47-51
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• 2016

2차 보강 접착을 한 F.R.P. sandwich 보에 대한 굽힘 거동 특성을 실험적으로 연구하였다. 굽힘 실험을 위해 시편의 면재는 chopped mat 300-450, roving clothes 570과 심재는 urethane foam core, resin은 불포화 polyester 713-bp 선박용을 사용하였고 Resin과 Fiber의 비율을 55 대 45로 하여 제작하였다. 이 연구의 주요 목적은 double-strap-joint 로 2차 보강한 샌드위치 보의 정확한 굽힘 거동특성을 알기 위해서이고 2차 보강 접착을 이용한 sandwich 구조의 설계, 유지 및 보수 시의 2차 보강 ply의 두께 및 길이 결정을 제안했다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.329-345
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• 2017

This paper devoted to study dynamic interaction between crack and inclusion or void by developing the eXtended Finite Element Methods (XFEM). A novel XFEM approximation is presented for these structures containing multi discontinuities (void, inclusion, and crack). The level set methods are used so that elements that include a crack segment, the boundary of a void, or the boundary of an inclusion are not required to conform to discontinuous edges. The investigation covers the effects of a single circular or elliptical void / stiff inclusion, and multi stiff inclusions on the crack propagation path under dynamic loads. Both the void and the inclusion have a significant effect on the dynamic crack propagation path. The crack initially curves towards into the void, then, the crack moves round the void and propagates away the void. If a large void lies in front of crack tip, the crack may propagate into the void. If an enough small void lies in front of crack tip, the void may have a slight or no influence on the crack propagation path. For a stiff inclusion, the crack initially propagates away the inclusion, then, after the crack moves round the inclusion, it starts to propagate along its original path. As ${\delta}$ (the ratio of the elastic modulus of the inclusion to that of the matrix) increases, a larger curvature of the crack path deflection can be observed. However, as ${\delta}$ increases from 2 to 10, the curvature has an evident increase. By comparison, the curvature has a slight increase, as ${\delta}$ increases from 10 to 1000.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.229-240
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• 1991

본 연구에서 사용한 이론과 제시된 방법의 타당성을 검토하기 위하여 익열 간 극이 무한대인 단일 익형 주위의 유동장을, 최근에 개발된 계산방법인 Lambda방법을 사용한 Dadone의 해석결과와 비교하였고, 범용의 압축기 익형인 NACA65게열 익열 유동 에 대한 Herrig의 실험값, 그리고 미분해석에 의한 점성-비점성 상호작용 방법을 사용 한 Hansen의 계산값고, 이들 조건과 동일한 상태에서 본 연구에서 제시한 방법으로 계 산한 결과와 만족할 만한 일치를 얻었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.543-550
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• 2007

건설 분야에서는 신소재인 FRP(fiber reinforced polymer) 복합재료는 그 경량성과 고강도로 점차 그 사용영역이 넓어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 FRP 소재의 성능을 평가하기 위하여 제2 진도대교를 원형(prototype)으로 하는 3차원 선형 모델링을 하였고 케이블 및 거더에 복합소재를 적용하여 해석하였다. 해석 결과는 Steel 케이블 및 보강형을 사용한 경우와 비교를 통하여 분석하였고 정적해석 및 모드해석을 수행하였다. 정적해석에서는 각 부재의 최대 응력 및 중앙 지점의 최대 처짐을 비교하였다. 사하중 감소 때문에 복합소재를 사용한 경우 상판의 처짐이 감소하는 것을 확인하였으며, 케이블의 단면을 감소시켜 해석함으로써 그 결과를 다시 보였다. 단면 감소, 모드해석에서는 진동수 비를 통해 Flutter의 발생 풍속을 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.93-101
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• 1984

본(本) 논문(論文)에서는 일정변단면장주(一定變斷面長柱)의 탄성임좌굴하중(彈性臨挫屈荷重)을 구하는 각산식(咯算式)을 제시(提示)하였다. 특히, 고가도로설계시(高架道路設計時) 자주 나타나는 일단고정(一端固定) 타단자유(他端自由)인 중실원형(中實圓形) 및 구형단면(矩形斷面)에 한(限)하였다. 처짐곡선 미분방정식(微分方程式)의 정밀해(精密解)는 Bessel 함수(凾數)로 나타나는데, Bisection method를 이용하여 Computer로 수치해석(數値解析)하였다. 또 자중(自重)고려시 F.E.M에 의한 해석(解析)은 고유치(固有値) 문제(問題)가 되므로 Jacobi method를 이용하여 수치해석(數値解析)하였고, 균일단면장주(均一斷面長柱)의 정밀해(精密解)와 비교(比較)하여 F.E.M에 의한 근사해(近似解)의 신뢰도(信賴度)를 높였다. 그 결과(結果) 일정변단면장주(一定變斷面長柱)의 임계좌굴하중(臨界挫屈荷重)은 형상계수(形狀係數)와 단면변화율(斷面變化率)에 대해 균일단면장주(均一斷面長柱)의 비례식(比例式)으로 나타낼 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.147-158
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• 2004

많은 장점을 가진 복합재료를 사용한 보강판에 대하여 지금까지 많은 연구자들이 변위법에 근거한 등매개변수 평판 요소와 보요소를 결합한 유한요소법을 사용하여왔다. 이러한 유한요소법은 보요소를 평판 요소의 절점에 대한 강성으로 치환하기 때문에 보강재에 대한 국부적인 거동을 파악할 수 없으며 복합적층 구조인 경우 그 적용성이 제한적이다. 따라서, 본 연구에서는 복합재료 보강판의 해석에 있어 보강재 및 판에 대하여 3차원 쉘요소를 사용하여 거동을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 Reissner-Mindlin의 1차 전단변형이론을 사용하였다. 그러나 Reissner-Mindlin이론에 의한 등매개변수 평판 휨 요소는 판의 두께가 얇아지는 경우 일반적으로 전단잠김현상과 가상의 제로에너지 모드가 발생하는데 이를 제거하기 위해 대체전단변형률장을 사용하였다. 폭-두께비, 형상비 뿐만아니라 경사판의 경사각 변화에 따른 임의방향 보강재를 갖는 단순지지된 복합적층 구형 및 경사판에 대한 처짐분포를 비교 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.241-250
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• 2014

층간소음에 대응할 수 있는 유닛모듈러 경량합성바닥 구조시스템을 제안하고, 이러한 바닥판에 대한 내력 및 거동을 실험연구를 통해 평가하고자 하는 것이 본 연구의 목표이다. 평데크와 철근트러스 데크를 활용하여 제안된 형상별로 각각 3개씩 총 9개의 경량합성바닥판 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 실험체의 파괴 형태는 바닥판의 중앙부에서 처짐으로 인한 휨변형에 의해 지배되었으며 종국으로 바닥판 상부에 콘크리트 압괴가 발생하는 동일한 파괴양상을 나타내었다. 또한, 사용하중 상태에서는 구조적으로 안전하고, 사용성 측면에서도 우수한 것으로 나타났다. 이론적 공칭하중에 대한 실험 항복하중의 비는 0.86~1.27의 분포로 평균 1.04로 나타났으며, 분포도 측면에서 변동계수는 0.154로 나타나 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.