This paper presents an effective hysteretic model for the prediction and evaluation of steel reinforced concrete member seismic performance. This model adopts the load-deformation relationship acquired from monotonic load tests and incorporates the double-pivot behavior of composite members subjected to cyclic loads. Deterioration in member stiffness was accounted in the analytical model. The composite member performance assessment control parameters were calibrated from the test results. Comparisons between the cyclic load test results and analytical model validated the proposed method's effectiveness.
현재의 교량의 유지관리 시에 적절한 보수 시기나 최적화된 유지관리 정책을 결정하기 위하여 교량의 성능저하를 정확히 예측하는 것은 가장 중요한 일이다 이률 위해 제안된 방법은 정량적 평가, 마르코프체인, 베이시안 추정법 등으로 구성되었다. 제안된 방법에 따라 국내의 콘크리트 슬래브 교량을 예로서 예측을 하여는데, 기존의 전문가 의견조사 빛 외관조사에 의한 예측보다 좀 더 합리적인 결과를 보여주었다.
현재의 교량유지관리시스템에서는 교량들의 사용수명 동안에 좀 더 객관적인 상태평가를 필요로 한다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 점을 해결하기 위한 단면저항능력에 대한 정량적평가법이 개발되었다. 이 기법은 차량하중 및 염해나 중성화 같은 환경인자의 영향을 받는 콘크리트 교량의 손상 메카니즘에 기초를 두고 있다. 또한, 하중 및 극심한 환경조건하에 있는 슬래브 교량에 적용하였는데, 제안된 정량화 모델은 두 가지 인자를 잘 고려하여 교량의 열화를 잘 모사하였다.
The current conditions of large water mains are evaluated by deteriorations and the causes of deterioration are investigated through visual assessments in the field, mechanical tests and analysis of chemical compositions in laboratory for each pipe material, unlined cast iron pipes (CIPs), ductile iron pipes (DCIPs) and steel pipes (SPs) Tubercles and scales from internal and external corrosion of unlined cast iron pipes were identified as the causes of functional performance limitations in large water mains. It is investigated that main causes of internal and external corrosion of water pipes are from lots of depositions of organic and inorganic substances on pipe surface, concentrated pitting, and uniform corrosion by local or global exfoliation or detachment of lining and coatings of DCIPs and SPs. Internal and external corrosion depths of CIPs were higher than those of DCIPs and SPs. Consequently, total corrosion rate summed internal and external corrosion rates of CIPs also were shown to be higher than those of DCIPs and SPs. The failure time from hole generation of CIPs by total corrosion rate was predicted to be taken sixteen years, and DCIPs and SPs were twenty-six years and one hundred and fifty three years. And longitudinal deflection of investigated water mains were not happened and mechanical strengths such as tensile strength, elongation, and hardness also were mostly suited to Korea Standards. It was thought that the weakness of tensile strength of one sample(S-11) was, however, due to higher carbon contents(%) in CIPs. Pipe deterioration score of S-46 was 55.2 and was preferentially assessed to be rehabilitated.
In case of constructing the concrete structures under seawater environment, the concrete suffers from deterioration due to penetration of various ions such as chloride, sulfate and magnesium in seawater. Tn the present study, Immersion tests with artificial seawater were carried out to investigate the resistance to seawater attack of antiwashout underwater concrete. From the results of compressive strength, it was found that blended cement concrete due to mineral admixtures such as fly ash(FA) and ground granulated blast-furnace slag(SGC), were superior to ordinary portland cement concrete with respect to the resistance to seawater attack. Moreover, XRD analysis indicated that the formed reactants of ordinary portland cement paste by sulfate and magnesium ions led to the deterioration of concrete. As expected, however, the blended cements with FA or SGC have a good resistance to seawater attack. This paper would discuss the mechanism of seawater deterioration and benefical effects of antiwashout underwater concretes with mineral admixtures.
The deterioration of a shunting locomotive was characterized for the lifetime assessment. The locomotive has been used for shunting works in steel making processes, and in this investigation, various types of technical evaluation methods for the locomotive parts were employed to assess the current deterioration status and to provide important clue for lifetime prediction. Unlike other rolling stocks in railway applications, the diesel shunting locomotive is composed of major components such as diesel engine, transmission, gear box, brake system, electronic devices, etc., which cover more than 70 percent of the total price of the locomotive. Therefore, in this paper, each part of major components in the diesel locomotive was analyzed in terms of the degree of deterioration. The lift-cycle-cost (LCC) analysis was performed based on the maintenance and repair history as compared with economical cost to provide the cost-effective prediction, i.e., to assess either repair for reuse or putting the locomotive out of service based on cost-effective calculation.
The deterioration of a shunting locomotive was characterized for the lifetime assessment. The locomotive has been used for shunting works in steel making processes, and in this investigation, various types of technical evaluation methods for the locomotive parts were employed to assess the current deterioration status and to provide important clue for lifetime prediction. Unlike other rolling stocks in railway applications, the diesel shunting locomotive is composed of major components such as diesel engine, transmission, gear box, brake system, electronic devices, etc., which cover more than 70 percent of the total price of the locomotive. Therefore, in this paper, each part of major components in the diesel locomotive was analyzed in terms of the degree of deterioration. The life-cycle-cost (LCC) analysis was performed based on the maintenance and repair history as compared with economical cost to provide the cost-effective prediction, i.e., to assess either repair for reuse or putting the locomotive out of service based on cost-effective calculation.
To investigate the deterioration of textiles with metal thread, I surveyed 40 textile objects, dating from the 11th to the 19th century from Korea, China, Japan, and Central Asia at the Metropolitan Museum of Art, New York. This survey included various types, widths, and thicknesses of metal thread. In addition, deterioration was examined under the microscope and color information was collected using the spectrophotometer. While investigating metal thread in the collections, I fabricated 12 different types of metal samples with metal leaf(24K gold, silver, and copper leaf), adhesive (hide animal glue and a mixture of hide animal glue and iron oxide red), and paper substrate(Korean mulberry and Taiwanese kozo paper). The accelerated deterioration process of those fabricated samples was carried out using a light box(UV and daylight), and a humidity cabinet. In the light experiment with blue scales textile fading card(aka, blue wool standard), the metal leaf began to peel off during the deterioration process with 756,000 lux-hours UV and daylight. In the temperature and humidity experiment, I could observe the reddish tarnish on copper, and some part of it began to peel off. Color reading on the light exposed samples showed that the degree of color change on the surface follows the amount of exposure as it increased over time. On the other hand, color change on the samples after artificial deterioration using temperature and humidity factors showed random change of color with occasional spikes. Distortion of original shape worsened in the samples exposed to temperature and humidity.
해안에 근접한 콘크리트 구조물이 동결음해 작용을 받을 경우, 내륙 콘크리트에 비해 내구성능 저하가 촉진된다. 그리고 최근 동절기에 차량의 안전 주행을 위해 도로 및 교량에 염화칼슘 등의 제설제의 산포량이 현격히 증가하고 있으며 이로 인해 내륙 콘크리트 구조물도 해안 콘크리트 구조물과 마찬가지로 동결융해와 염해의 복합작용에 의한 내구성능 저하가 염려된다. 미국, 일본 및 유럽 등에서는 제설제가 콘크리트에 미치는 영향에 대해 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고 제설제가 콘크리트에 미치는 영향을 검토하는 시험방법이 제정되었다. 그러나 우리 나라에서는 동결융해와 염해에 대한 복합 내구성능 저하시험방법은 제정되어 있지 않으며 또한 이에 대한 연구가 이루지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 동결융해와 염해의 복합작용을 받는 콘크리트의 내구성능 저하를 평가하는 방법을 검토하기 위해 복합 내구성능 저하 실험을 실시하였다. 복합시험에서 시멘트 종류, 강도, 공기량 등이 스케링에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 염화물 존재 하에서 동결융해 작용을 받는 경우, 콘크리트의 스케링 손실이 촉진된다. 또한 스케링에 대한 저항성은 사용 시멘트 종류, 콘크리트의 강도, 공기량의 영향을 크게 받는다.
Reinforcement corrosion can cause serious safety deterioration to aging concrete structures exposed in aggressive environments. This paper presents an approach for reliability analyses of deteriorating reinforced concrete structures affected by reinforcement corrosion on the basis of the representative symptoms identified during the deterioration process. The concrete cracking growth and rebar bond strength evolution due to reinforcement corrosion are chosen as key symptoms for the performance deterioration of concrete structures. The crack width at concrete cover surface largely depends on the corrosion penetration of rebar due to the expansive rust layer at the bond interface generated by reinforcement corrosion. The bond strength of rebar in the concrete correlates well with concrete crack width and decays steadily with crack width growth. The estimates of cracking development and bond strength deterioration are examined by experimental data available from various sources, and then matched with symptom-based lifetime Weibull model. The symptom reliability and remaining useful life are predicted from the predictive lifetime Weibull model for deteriorating concrete structures. Finally, a numerical example is provided to demonstrate the applicability of the proposed approach for forecasting the performance of concrete structures subject to reinforcement corrosion. The results show that the corrosion rate has significant impact on the reliability associated with serviceability and load bearing capacity of reinforced concrete structures during their service life.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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