• Steel and Composite Structures
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• 제29권1호
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• pp.91-106
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• 2018

This paper investigates the deflection of the steel-concrete composite truss beam (SCCTB) at the serviceability limit state. A precise solution for the distributed uplift force of the SCCTB, considering five different loading types, is first derived based on the differential and equilibrium equations. Furthermore, its approximate solution is proposed for practical applications. Subsequently, the shear slip effect corresponding to the shear stiffness of the stub connectors, uplift effect corresponding to the axial stiffness of the stub connectors and shear effect corresponding to the brace deformation of the steel truss are considered in the derivation of deflection. Formulae for estimating the SCCTB deflection are proposed. Moreover, based on the proposed formulae, a practical design method is developed to provide an effective and convenient tool for designers to estimate the SCCTB deflection. Flexure tests are carried out on three SCCTBs. It is observed that the SCCTB stiffness and ultimate load increase with an increase in the shear interaction factor. Finally, the reliability of the practical design method is accurately verified based on the available experimental results.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.43-50
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• 2010

철근의 부식을 해결하기 위해 철근의 대체 재료로 적용 가능한 FRP에 대한 연구의 적용성이 대두되었다. 그러나 취성적인 성질과 탄성계수가 낮은 단점을 가지고 있어, FRP rebar로 보강된 휨 부재의 사용성 평가 즉 처짐에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 보강비를 변수로 한, CFRP rebar로 보강된 콘크리트 보의 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과, CFRP rebar로 보강된 실험체는 보강비가 증가함에 따라 내력 및 강성이 증가하는 양상을 보였으며, 철근 실험체와 동일한 단면성능을 발휘하기 위해서는 약 1.3배의 보강비가 요구되는 것으로 나타났다. 또한 유효단면2차모멘트에 대한 기존 제안식의 비교 결과, Bischoff & Scanlon이 제안한 식이 가장 정밀해에 가까운 처짐을 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.796-803
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• 2002

T형 벽체는 웨브 벽체와 평행한 방향으로 횡력이 작용할 때 그 작용 방향에 따라 다른 강성과 강도를 갖는다. 특히, 플랜지벽체에 인장력이 작용할 때 플랜지 벽체내 철근의 기여로 인하여 벽체의 휨강도가 상승하게 되는데 이것은 전단지체 현상에 기인한 것이다. 이러한 전단지체 현상에 따라 플랜지 벽체는 전체 폭이 웨브 벽체와 일체로 거동하지 못하고, 일정한 부분만이 웨브 벽체와 함께 거동하게 되는데, 이러한 범위를 유효 폭이라 하며, 이러한 유효 폭은 구조물의 실제적인 강도와 강성을 예측하는데 중요한 역할을 하게되므로 반드시 구명되어야 할 요소라 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 실험을 통하여 웨브 벽체 단부에 기존의 양단부 보강상세를 갖는 T형 벽체의 실제적인 강도와 유효 폭을 평가하고자 한다. 연구목적을 달성하기 위하여 3개의 실험체를 제작하였으며 0.1 $f_{ck}$ . $A_{g}$의 축력을 실험이 진행되는 동안 일정하게 유지하면서, 반복가력 실험을 수행하였다. 실험결과, 유효 폭은 횡변위의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났으며 최대강도 발현시 h/3에 해당하는 전체 플랜지가 유효 폭으로 작용하는 것으로 나타났다. 그러므로, PCI나 국내 기준에 의한 h/10의 유효 폭은 웨브 벽체 단부에 주어진 보강상세를 갖는 벽체에 대하여 적절치 못한 것으로 사료된다..

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.56-63
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• 2018

이 연구에서는 연성중심의 보강을 위하여 벽체의 양단부에서 경계요소를 형성하는 내진 보강공법이 적용된 벽체의 반복 휨 거동을 평가하였다. 벽체 경계요소에서 구속효과를 위한 횡보강은 프리스트레스트 와이어로프를 사용하였다. 주요 변수는 제시된 단면 확대공법의 보강 높이로 하였다. 최소 보강 높이는 보강 벽체와 기존 벽체의 모멘트 분포의 비교로부터 결정하였다. 실험결과, 제시된 보강방법은 벽체의 휨 강성 및 연성향상에 매우 효율적이었는데, 최대내력 시 강성과 최대내력의 80%지점에서 산정한 일손상지수는 무보강 벽체에 비해 각각 평균 46%와 210% 증가하였다. 보강높이가 벽체의 일손상지수 증가에 미치는 영향은 보강높이가 $2.0l_w$ 이상일 때 중요하지 않았다. 보강된 벽체의 휨 내력은 ACI 318-14에서 제안하는 등가응력블록을 통한 예측 값보다 22% 이상 높았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.455-468
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• 2013

최근 비개착공법으로 지하차도 시공 시 강관을 지반에 압입한 후 강관자체를 철근과 모르타르로 보강하는 다양한 일체형 파이프루프 공법이 적용되고 있다. 이러한 일체형 파이프루프 공법은 상재하중에 대해 지보강성 효과를 발휘하여 콘크리트 지하차도 구조물에 작용하는 응력을 한층 감소시킬 것으로 예상된다. 또한 아칭효과에 의해 주변지반의 연직방향 및 수평방향의 토압이 변화하게 된다. 본 연구에서는 일체형 파이프루프 시공에 따른 주변지반의 토압 분포 특성을 분석하고, 일체형 파이프루프 내측에 시공되는 콘크리트에 작용하는 토압을 분석하기 위하여 유한차분 수치해석을 통해 파이프루프의 체결 특성을 모델링하고 응력 및 변위거동을 분석하였다. 지반과 구조물의 경계에 인터페이스 요소를 도입하여 지반구조물의 상호작용을 분석하였다. 분석 결과, 본체 콘크리트 구조물에 작용하는 연직토압은 파이프루프의 강성과 아칭 작용에 의해 원상태의 연직토압보다 큰 폭으로 감소하여 작용하는 것을 확인하였다. 지하차도 구조물의 단면 설계 시 설계하중에 대해 이러한 아칭작용에 의한 연직토압의 감소를 고려한다면 경제성을 보다 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.265-277
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• 2001

본 논문은 새롭게 개발된 신형상의 평데크플레이트를 사용한 합성슬래브의 휨성능에 대한 실험적 연구이다. 실험은 데크의 두께, 스팬, 토핑두께 및 단면형상 등을 변수로 하여 총 48개의 합성슬래브 단순휨 실험을 수행하여 휨성능을 평가하였으며 기존형의 절곡형 데크와 비교하였다. 실험결과, 신형상의 평데크플레이트가 기존의 절곡형에 비해서 강도, 초기강상, 평형능력 등에서 매우 우수한 성능을 나타냈으며 휨 강성을 나타내는 유효단면 2차 모멘트값은 기존의 ACI 규준식보다 ASCE 규준식에 보다 일치하는 것으로 나타났다. 실험결과를 내력, 강성 및 변형능력 등으로 구분하여 정리하여 나타냈다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.349-352
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• 2008

본 연구는 보통강도(30MPa) 고유동 자기충전 콘크리트를 구조체에 적용하기 위하여 두개의 철근콘크리트 보(고유동 자기충전 콘크리트 실험체, 일반 콘크리트 실험체)를 제작하여 4점 재하실험을 수행하고, 고유동 자기충전 콘크리트와 일반 콘크리트의 휨 거동 특성을 비교 분석 하였다. 실험 결과 모든 실험체는 휨에 의해 연성적인 파괴양상을 보였다. 고유동 자기충전 콘크리트와 일반 콘크리트 실험체의 강성 및 연성은 유사한 거동을 보였으나, 고유동 자기충전 콘크리트가 일반 콘크리트에 비해 균열제어 효과가 뛰어난 것으로 나타났다. 이상의 결과로 고유동 자기충전 콘크리트는 현장 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.54-58
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• 2008

The structural intensities have been applied to understand a source point and the path of vibrational energy flows in interested structures by many researchers. In this paper, a feasibility study was carried out to investigate the characteristics of a damaged beam with a inflicted open crack using the structural intensities. The damaged beam was taken as a continuous system with equivalent bending stiffness and the flexural vibrations were only considered in numerical simulation and experiments. A four(4)-transducer array was used to measure the flexural vibrations of the beam and the structural intensities were estimated by means of cross spectral density method. As a result, the magnitude changes of the structural intensities could be observed in the vicinity of the damage location and a damage index was newly proposed to identify the damage zone. It has been confirmed that the measurement of the structural intensities was simple and effective method to find out the damage zone.

• Steel and Composite Structures
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• 제8권4호
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• pp.313-328
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• 2008

This study attempts to suggest bending reinforcement method by applying bending reinforcement to composite profile beam in which the concept of prefabrication is introduced. Profile use can be in place of framework and is effective in improvement of shear and bending strength and advantageous in long-term deflection. As a result of experiment, MPB-CB2 with improved module had higher strength and ductility than the previously published MPB-CB and MPB-LB. In case of bending reinforcement with deformed bar and built-up T-shape section based on MPB-CB2, the MPB-RB series reinforced with deformed bar were found to have higher initial stiffness, bending strength and ductility than the MPB-RT series. The less reinforcement effect of the MPB-RT series might be caused by poor concrete filling at the bottom of the built-up T-shape. In comparison between theoretical values and experimental values using minimum yield strength, the ratio between experimental value and theoretical value was shown to be 0.9 or higher except for MPB-RB16 and MPB-RT16 that have more reinforcement compared to the section, thus it is deemed that the reinforced modular composite profiled beam is highly applicable on the basis of minimum yield strength.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권3호
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• pp.361-373
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• 2022

This paper examines the flexural performance of concrete beams reinforced with glass fibre-reinforced polymer (GFRP) bars under fatigue loading. Experiments were carried out on concrete beams of size 1500×200×100 mm reinforced with 10 mm and 13 mm diameter GFRP bars under fatigue loading. Experimental investigations revealed that fatigue loading affects both strength and serviceability properties of GFRP reinforced concrete. Experimental results indicated that (i) the concrete beams experienced increase in deflection with increase in number of cycles and failed suddenly due to snapping of rebars and (ii) the fatigue life of concrete beams drastically decreased with increase in stress level. Analytical model presented a procedure for predicting the deflection of concrete beams reinforced with GFRP bars under cyclic loading. Deflection of concrete beams was computed by considering the aspects such as stiffness degradation, force equilibrium equations and effective moment of inertia. Nonlinear finite element (FE) analysis was performed on concrete beams reinforced with GFRP bars. Appropriate constitutive relationships for concrete and GFRP bars were considered in the numerical modelling. Concrete non linearity has been accounted through concrete damage plasticity model available in ABAQUS. Deflection versus number of cycles obtained experimentally for various beams was compared with the analytical and numerical predictions. It was observed that the predicted values are comparable (less than 20% difference) with the corresponding experimental observations.