• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.83-90
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• 2018

전 세계적으로 테러의 위협이 가중되고 일반 상업건축에 대한 방폭설계의 요구가 증가하고 있는 현실을 직시하여, 본 연구에서는 기본적인 방폭설계의 개념을 정립하고 실제 설계사례를 통하여 방폭성능을 평가하는데 목표를 두고 있다. 비록 지진하중과 폭파하중에는 많은 차이점이 있지만, 그 설계법은 구조물의 소성거동을 허용하고 연성을 갖도록 설계한다는 점에서 유사하다. 본 연구에서 제시된 대상 건물에 대한 방폭성능 평가를 통하여, 일반하중에 대하여 잘 설계된 건물은 어느 정도 수준의 방폭성능을 확보하는 것으로 나타났다. 그러나 구조물에 작용하는 폭파하중은 무기의 종류, 등가의 TNT량, 폭발점에서 목표물까지의 최단거리인 촛점거리 등에 따라 달라지기 때문에 일반화하기에는 무리가 있다. 희생구조물을 배치하거나 예상되는 폭발점에서 주요 구조부재까지의 촛점거리를 일정수준 이상으로 유지하는 건축 계획적인 노력은 건물의 방폭성능을 향상시킬 수 있는 쉽고 효과적인 방법이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.185-189
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• 2017

일반교량 내진설계의 목적은 지진발생 직후에 긴급차량의 통과를 허용하도록 하는 '붕괴방지설계'의 수행이다. 도로교설계기준은 연성구조를 구성하여 '붕괴방지설계'를 수행하는 규정을 제시하고 있으며 이 과정에서 연결부분과 하부구조에 적용하는 응답수정계수가 핵심적인 역할을 한다. 하부구조 응답수정계수의 경우 도로교설계기준은 연성과 여용력을 고려한 계수인 반면 AASHTO LRFD 교량설계기준은 교량의 중요도를 핵심, 중요 및 일반으로 구분한 인위적인 인자를 추가로 반영한 계수를 제시하고 있다. 이 연구에서는 강재받침과 철근콘크리트 교각기둥으로 구성된 일반교량을 선정하고 도로교설계기준의 설계조건과 함께 하부구조 응답수정계수를 차등 적용하는 경우의 설계결과를 비교, 검토하였으며 이로부터 하부구조 응답수정계수의 차등 적용 시 설계기준에 요구되는 보완사항을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.1-9
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• 2015

횡방향철근은 기둥의 소성힌지구간에 충분한 구속효과, 축방향철근의 좌굴방지와 연성거동을 확보하기 위해 적용된다. 기둥에서 사각형 후프 띠철근과 보강 띠철근의 조립 및 배근방법은 시공이 까다롭고 많은 횡방향철근량이 요구된다. 본 논문에서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 장방형 단면과 플레어 기둥의 횡구속을 위한 장방형 후프 띠철근을 사용한 새로운 횡구속 방법이 제안되었다. 개발된 장방형 후프 띠철근 상세는 장방형 단면과 플레어 기둥의 시공성과 경제성을 향상시켜줄 수 있는 하나의 대안으로서 적용 가능한 것으로 판단된다. 본 연구의 최종목적은 철근콘크리트 교각의 시공성 향상을 위한 장방형 후프 띠철근 상세의 제시와 실험적 기초자료의 제공과 함께 하중단계별 성능 및 손상평가를 위한 정량적 수치와 경향을 제공하기 위한 것이며, 극한변위, 극한드리프트비율, 변위연성도, 응답수정계수, 등가점성감쇠비, 잔류변형지수, 유효강성 등의 주요 내진성능평가 변수들에 대한 분석결과를 나타내었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.51-65
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• 2009

콘크리트 교량의 합리적인 내진설계는 지진이 발생할 때 연성파괴메커니즘이 유도될 수 있도록 적절하게 교각 연성도를 확보하는 것이다. 현행 기준에서는 이를 위해 휨모멘트의 설계지진력을 산정할 때 응답수정계수를 도입하고 있으며, 연성도 확보를 위한 횡방향철근량을 규정하고 있다. 그러나, 이러한 내진규정은 일반적으로 단면이 크게 설계되는 우리나라에서는 횡방향철근이 과다하게 산정되는 비합리적이었다. 이를 개선하기 위해 소요연성도에 기반한 새로운 내진설계법이 제안되었으나 거동특성과 횡방향철근의 유효구속력이 다른 중공단면에 적용하기 위해서는 향후 많은 검증과 보완이 필요하다. 이에 본 연구에서는 축방향철근의 겹침이음과 횡방향철근량을 변수로 한 중공단면기둥을 제작하여 준정적 재하실험을 수행하였으며 다양하게 내진거동특성을 분석하고 내진성능을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 중공단면교각의 연성도(성능)기반 내진설계를 위한 기초자료로 제공될 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.23-29
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• 2008

강도한계 이선형 단자유도 시스템의 지진 하중 하에서의 동적 불안정에 대해 연구하였다. 강도한계 이선형 이력 모델은 철골 모멘트 골조의 이력거동을 가장 잘 모사한다. 단자유도 시스템의 동적 불안정을 판단하기 위해 붕괴 강도비를 사용하였고, 이것은 붕괴가 일어날 때의 항복강도 저감계수이다. 단단한 지반에서 측정된 240개의 지진을 이용하고 고유주기, 강성 경화 기울기, 음강성 기울기, 연성 그리고 $2{\sim}20%$의 감쇠비를 변수로 하여 강도한계 이선형 단자유도 시스템의 붕괴 강도비의 평균과 편차 값들을 구할 수 있도록 통계 분석을 하였다. 비선형 회귀분석을 통해 강도한계 이선형 단자유도 시스템의 붕괴 강도비의 평균과 표준편차를 계산할 수 있는 식을 구하였다. 제안한 식을 이용하여 붕괴 강도비의 확률적 분포를 구하였고, 실제 값과 비교하여 제안한 식의 정확성을 입증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.83-90
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• 2008

본 연구는 순환골재의 불순물로 분류되고 있는 부순 적벽돌을 콘크리트용 대체 굵은골재로 사용하기 위한 것이다. 부순 적벽돌 혼입량별(0%, 30%, 60%) 재료실험과 부재실험을 통하여 순환골재가 철근콘크리트에 미치는 재료 및 구조적인 특성을 파악하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 일반 쇄석에 대하여 순환골재의 불순물로 분류되고 있는 부순 적벽돌을 혼입률 30%까지 치환하여 사용하여도 일반 쇄석을 사용한 콘크리트와 거의 유사한 압축강도, 인장강도, 휨 강도를 갖는 것으로 나타났다. 따라서 부순 적벽돌을 사용한 철근콘크리트 보의 실제 구조물에 대한 적용이 가능할 것으로 사료된다. 또한, 추후 부순 적벽돌을 사용한 콘크리트의 전단실험 및 연성계수를 향상 시킬 수 있는 혼화재의 배합과 적용에 관한 연구가 필요할 것이다.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권4호
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• pp.489-507
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• 2019

In order to obtain high bearing capacity and good ductility simultaneously, a structural column with hybrid normal and high strength steel (HNHSS) welded box section has been developed. Residual stress is an important factor that can influence the behaviour of a structural member in steel structures. Accordingly, the magnitudes and distributions of residual stresses in HNHSS welded box sections were investigated experimentally using the sectioning method. In this study, the following four box sections were tested: one normal strength steel (NSS) section, one high strength steel (HSS) section, and two HNHSS sections. Based on the experimental data from previous studies and the test results of this study, the effects of the width-to-thickness ratio of plate, yield strength of plate, and the plate thickness of the residual stresses of welded box sections were investigated in detail. A unified residual stress model for NSS, HSS and HNHSS welded box sections was proposed, and the corresponding simplified prediction equations for the maximum tensile residual stress ratio (${\sigma}_{rt}/f_y$) and average compressive residual stress ratio (${\sigma}_{rc}/f_y$) in the model were quantitatively established. The predicted magnitudes and distributions of residual stresses for four tested sections in this study by using the proposed residual stress model were compared with the experimental results, and the feasibility of this proposed model was shown to be in good agreement.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권4호
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• pp.615-627
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• 2019

This paper aims to study the compressive behavior of circular hollow and concrete-filled steel tubular stub columns under simulated marine atmospheric corrosion. The specimens after salt spray corrosion were tested under axial compressive load. Steel grade and corrosion level were mainly considered in the study. The mechanical behavior of circular CFST specimens is compared with that of the corresponding hollow ones. Design methods for circular hollow and concrete-filled steel tubular stub columns are modified to consider the effect of marine atmospheric corrosion. The results show that linear fitting curves could be used to present the relationship between corrosion rate and the mechanical properties of steel after simulated marine atmospheric corrosion. The ultimate strength of hollow steel tubular and CFST columns decrease with the increase of corrosion rate while the ultimate displacement of those are hardly affected by corrosion rate. Increasing corrosion rate would change the failure of CFST stub column from ductile failure to brittle failure. Corrosion rate would decrease the ductility indexes of CFST columns, rather than those of hollow steel tubular columns. The confinement factor ${\xi}$ of CFST columns decreases with the increase of corrosion rate while the ratio between test value and nominal value shows an opposite trend. With considering marine atmospheric corrosion, the predicted axial strength of hollow steel tubular and CFST columns by Chinese standard agree well with the tested values while the predictions by Japanese standard seem conservative.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제60권6호
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• pp.1021-1038
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• 2016

Considerable part of reinforced concrete building has suffered from destructive earthquakes in Turkey. This situation makes necessary to determine nonlinear behavior and seismic performance of existing RC buildings. Inelastic response of buildings to static and dynamic actions should be determined by considering both flexural plastic hinges and brittle shear hinges. However, shear capacities of members are generally neglected due to time saving issues and convergence problems and only flexural response of buildings are considered in performance assessment studies. On the other hand, recent earthquakes showed that the performance of older buildings is mostly controlled by shear capacities of members rather than flexure. Demand estimation is as important as capacity estimation for the reliable performance prediction in existing RC buildings. Demand estimation methods based on strength reduction factor (R), ductility (${\mu}$), and period (T) parameters ($R-{\mu}-T$) and damping dependent demand formulations are widely discussed and studied by various researchers. Adopted form of $R-{\mu}-T$ based demand estimation method presented in Eurocode 8 and Turkish Earthquake Code-2007 and damping based Capacity Spectrum Method presented in ATC-40 document are the typical examples of these two different approaches. In this study, eight different existing RC buildings, constructed before and after Turkish Earthquake Code-1998, are selected. Capacity curves of selected buildings are obtained with and without considering the brittle shear capacities of members. Seismic drift demands occurred in buildings are determined by using both $R-{\mu}-T$ and damping based estimation methods. Results have shown that not only capacity estimation methods but also demand estimation approaches affect the performance of buildings notably. It is concluded that including or excluding the shear capacity of members in nonlinear modeling of existing buildings significantly affects the strength and deformation capacities and hence the performance of buildings.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권1호
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• pp.28-38
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• 2010

High temperature high cycle and low cycle fatigue deformation behavior of automotive heat resistant aluminum alloys (A356 and A319 based) were investigated in this study. The microstructures of both alloys were composed of primary Al-Si dendrite and eutectic Si phase. However, the size and distribution for eutectic Si phase varied: a coarse and inhomogeneous distributed was observed in alloy B (A319 based). A brittle intermethallic phase of ${\alpha}-Fe\;Al_{12}(Fe,Mn)_3Si_2$ was detected only in B alloy. Alloy B exhibited high fatigue life only under a high stress amplitued condition in the high cycle fatigue results, whereas alloy A showed high fatigue life when stress was lowered. With regard to the low-cycle fatigue result ($250^{\circ}C$) showing higher fatigue life as ductility increased, alloy A demonstrated higher fatigue life under all of the strain amplitude conditions. Fractographic observations showed that large porosities and pores near the outside surface could be the main factor in the formation of fatigue cracks. In alloy B. micro-cracks were formed in both the brittle intermetallic and coarse Si phasese. These micro-cracks then coalesced together and provided a path for fatigue crack propagation. From the observation of the differences in microstructure and fractography of these two automotive alloys, the authors attempt to explain the high-temperature fatigue deformation behavior of heat resistant aluminum alloys.