• Advances in concrete construction
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• 제13권 2호
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• pp.153-162
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• 2022

Prefabricated exterior wall panel is the main non-load-bearing component of assembly building, which affects the comprehensive performance of thermal insulation and durability of the building. It is of great significance to develop new prefabricated exterior wall panel with durable and lightweight characteristics for the development of energy-saving and assembly building. In the prefabricated sandwich insulation hanging wall panel, the selection of material for the outer layer and the arrangement of the connector of the inner and outer wall layers affect the mechanical performance and durability of the wall panels. In this paper, high performance cement-based composites (HPFRC) are used in the outer layer of the new type wall panel. FRP bars are used as the interface connector. Through experiments and analysis, the influence of the arrangement of connectors on the mechanical behaviors of thin-walled composite wall panel and the panel with window openings under two working conditions are investigated. The failure modes and the role of connectors of thin-walled composite wallboard are analyzed. The influence of the thickness of the wall layer and their combination on the strain growth of the control section, the initial crack resistance, the ultimate bearing capacity and the deformation of the wall panels are analyzed. The research work provides a technical reference for the engineering design of the light-weight thin-walled and durable composite sandwich wall panel.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권6호
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• pp.793-815
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• 2023

The current study looks at the experimental and numerical performance of ferrocement RC channel slabs reinforced with welded steel mesh, expanded steel mesh, and fiber glass mesh individually. Ten RC channel slabs with dimensions of 500 mm×40 mm×2500 mm were subjected to flexural loadings as part of the testing program. The type of reinforcing materials, the number of mesh layers, and the reinforcement volume fraction are the key parameters that can be changed. The main goal is to determine the impact of using new inventive materials to reinforce composite RC channel slabs. Using ANSYS -16.0 Software, nonlinear finite element analysis (NLFEA) was used to simulate the behavior of composite channel slabs. Parametric study is also demonstrated to identify variables that can have a significant impact on the model's mechanical behavior, such as changes in slab dimensions. The obtained experimental and numerical results indicated that FE simulations had acceptable accuracy in estimating experimental values. Also, it's significant to demonstrate that specimens reinforced with fiber glass meshes gained approximately 12% less strength than specimens reinforced with expanded or welded steel meshes. In addition, Welded steel meshes provide 24% increase in strength over expanded steel meshes when reinforcing RC channel slabs. In general, ferrocement specimens tested under flexural loadings outperform conventional reinforced concrete specimens in terms of ultimate loads and energy absorbing capacity.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권4호
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• pp.195-205
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• 2023

The contact acoustic emission (AE) monitoring system is time-consuming and costly for monitoring concrete structures in large scope, in addition, the great difference in acoustic impedance between air and concrete makes the detection process inconvenient. In this work, we broaden the conventional AE source localization method for concrete to the non-contact (air-coupled) micro-electromechanical system (MEMS) microphones array, which collects the energy-rich leaky Rayleigh waves, instead of the relatively weak P-wave. Finite element method was used for the numerical simulations, it is shown that the propagation velocity of leaky Rayleigh waves traveling along the air-concrete interface agrees with the corresponding theoretical properties of Lamb wave modes in an infinite concrete slab. This structures the basis for implementing a non-contact AE source location approach. Based on the experience gained from numerical studies, experimental studies on the proposed air-coupled AE source location in concrete slabs are carried out. Finally, it is shown that the locating map of AE source can be determined using the proposed system, and the accuracy is sufficient for most field monitoring applications on large plate-like concrete structures, such as tunnel lining and bridge deck.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권2호
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• pp.10-18
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• 2001

The spectral analysis of surface waves (SASW) method, which is an in-situ seismic technique, has mainly been developed and used for many years to determine the stiffness profile of layered media (such as asphalt concrete and layered soils) in an infinite half-space. This paper presents a modified experimental technique for nondestructive evaluation of in-place cement mortar compressive strength in single-layer concrete slabs of rather a finite thickness through a correlation to surface wave velocity. This correlation can be used in the quality control of early age cement mortar structures and in evaluating the integrity of structural members where the infinite half space condition is not met. In the proposed SASW field test, the surface of the structural members is subjected to an impact, using a 12 mm steel ball, to generate surface wave energy at various frequencies. Two accelerometer receivers detect the energy transmitted through the medium. By digitizing the analog receiver outputs, and recording the signals for spectral analysis, surface wave velocities can be identified. Modifications to the SASW method includes the reduction of boundary reflections as adopted on the surface waves before the point where the reflected compression waves reach the receivers. In this study, the correlation between the surface wave velocity and the compressive strength of cement mortar is developed using one 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slab of 2,000 psi (140 kgf/$\textrm{cm}^2$) and two 36"x36"x4"(91.44$\times$91.44$\times$91.44 cm) cement mortar slabs of 3,000 psi (210 kgf/$\textrm{cm}^2$).

• 한국조경학회지
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• 제34권6호
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• pp.39-53
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• 2007

Unlike conventional roof landscaping, where various kinds of plants and structures are employed, a grass roof is a roof on which herbaceous plants are grown in planting medium and which is not accessed or maintained, mainly because it doesn't have sufficient load capacity to support a regular roof garden. They are mostly built on existing roofs, whether flat slab or gabled. Planting on roofs has numerous advantages, such as creating a biotope, purifying urban air, adding moisture to the atmosphere, storing rain water, preventing flash floods, reducing energy use for heating and air conditioning, enhancing the urban landscape and providing relaxation to the city dwellers, not to mention the alleviation of global warming by absorbing $CO_2$. In addition to the general merits of roof planting, the grass roof has its own unique qualities. Only herbaceous species are planted on the roof, resulting in light weight which allows roofs of existing buildings to be planted without structural reinforcement. The species chosen are mostly short, tough perennials that don't need to be maintained. These conditions provide an ideal situation where massive planting can be done in urban areas where roofs are often the only and definitely the largest space available to be planted. If roofs are planted on a massive scale they can play a significant role in alleviating global warming, heat island effects and energy shortages. Despite the advantages of grass roofs, there are some problems. The most significant problem is the invasion of neighboring plants. They may be brought in with the planting medium, by birds or by wind. These plants have little aesthetic value comparing to the chosen species and are usually taller. Eventually they dominate and prevail over the original species. The intended planting design disappears and the roof comes to look wild. Since the primary value of a grass roof is ecological, a change in attitude towards what constitutes beauty on the roofscape is necessary. Instead of keeping the roof neat through constant maintenance, people must learn that the wild grass with bird's nests on their roof is more beautiful as it is.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.164-172
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• 2007

콘크리트 구조물에서 발생하는 균열은 구조물의 심각한 성능 저하와 파괴를 유발할 수 있으며, 따라서 이러한 균열 손상의 조기 탐지 및 평가, 보수는 구조물의 건전성에 있어서 매우 중요한 부분이다. 특히, 균열의 평가를 위한 많은 방법들이 제안되었으며, 그 중에서도 자기 보정 표면파 투과 기법을 이용한 균열 깊이 추정법은 다른 방법에 비하여 균열의 깊이 변화에 가장 민감한 장점이 있는 방법이다. 그러나 자기 보정 표면파 투과 기법은 주파수에 따른 투과 함수의 변동성으로 인하여 정량적인 평가는 아직 어려운 실정이다. 본 연구에서는 측정된 자기 보정 표면파 투과 함수의 스펙트럼 에너지를 이용하여 균열 깊이를 추정하는 기법을 제안하고자 하며, 이 기법의 유효성을 판단하기 위하여 다양한 균열 깊이를 가진 콘크리트 슬래브를 이용하여 실험적인 연구를 수행하였다. 연구 결과 제안된 방법이 균열 깊이 평가에 유효하게 사용할 수 있으며, 또한 기존의 방법에 비하여 보다 정확한 균열 깊이를 추정하는 방법임을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권1호
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• pp.7-11
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• 2005

비자성 전이금속인 Rh 여러 층 사이에 자성 전이금속인 Ni 한층을 넣은 4Rh/Ni/4Rh(001) 계에서 Rh과 Ni의 자기 모멘트 진동현상을 FLAPW(full-potential linearized augmented plane wave) 방법을 이용하여 연구하였다. 가운데 층에 있는 Ni의 자기 모멘트를 계산한 결과는 0.34${\mu}_B$으로 덩치 Ni의 값보다 약 40% 감소한 값이다. Ni과의 강한 띠 혼성으로 Rh의 각 원자 층에 자기모멘트의 변화가 나타났는데 이 변화는 중심에서 표면으로 갈수록 작아지는 감쇠 진동을 하였다. Rh의 영향을 받아 가운데 Ni층의 폐르미 준위가 Ni의 에너지 띠 안쪽으로 이동하여 Ni의 전자수가 줄어들고 있음을 계산된 상태밀도 모양에서 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제8권4호
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• pp.540-545
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• 1999

고전적인 Fourier 열전도 방정식은 극저온하에서 또는 아주 짧은 시간동안의 가열시 타당성이 없는 것으로 고려되었다. 이러한 조건하에서는 열전도파의 성질이 지배적이기 때문에 , 수정된 Fourier 법칙에 근거한 쌍곡선형 열전도 방정식이 도입되었다. 열전도에 대한 Fourier 모델과 쌍곡선형 열전도모델이 적분변환법과 함께 Green 함수방법을 이용하여 분되었다. 한쪽 표면에서 주기적인 표면가열을 하는 유한한 평판의 열유속 분포 및 온도분포의 해를 제시하였고 각가의 모델로부터 얻어진 결과를 서로 비교검토하였다. 쌍곡선형 열전도 방정식에서 유도된 열전도파는 매개물을 통해 전파되어 맞은편쪽의 단열표면에서 가열 표면쪽으로 반사하였으나 , 고전적인 Fourier 모델에 의한 열은 열적교란이 매개물의 전체에 걸쳐서 전달된 후 즉각적으로 무한한 속도로 열전파가 발생함을 보여주었다.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.261-272
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• 2009

이 연구는 강원도 원주시 일대에 분포하는 쥬라기 화강암에 대하여 동결-융해 시험을 수행하고 동결-융해 반복 횟수의 증가에 따른 암석의 물리 역학적 특성변화를 고찰하였다. 동결-융해의 한 사이클은 24시간이며 진공챔버에서 2시간동안 포화시킨 시료를 -20$\pm1^{\circ}C$로 8시간 동결하고 상온에서 14시간 동안 융해하였다. 동결-융해 시험 중에 물리적인 특성을 측정한 결과 탄성파 속도는 지속적으로 감소하였으며 흡수율은 증가히는 양상을 보였다. 시험 전 풍화등급이 높은 암석일수록 동결-융해에 따른 물성의 변화가 크며 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 슬랩(slab) 시편에서 취득한 미세균열 트레이스의 길이 및 면적밀도는 지속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이는 지속적으로 감소하는 탄성파 속도의 특성과도 부합하며 암석 내부에 미세균열이 급격히 발현 확장하고 특히 광물 결정의 결합력이 약화되는 암석 풍화에 기인한 것으로 판단된다. 미세균열의 밀집도와 크기를 동시에 고려할 수 있는 박스 프랙탈 차원($D_B$)은 미세균열 트레이스의 변동성을 효과적으로 반영하며 중 장기적인 풍화 예측을 위한 새로운 풍화지수로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.105-114
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• 2006

노후 콘크리트포장 수명을 연장하기 위한 방안으로 아스팔트 덧씌우기가 일반적이나 반사균열을 억제하기 어렵다는 단점이 있다. 이러한 반사균열을 억제하기 위하여 줄눈부 보수, 응력완화층 설치가 적용되기는 하지만 반사균열의 진전 속도를 늦추는 제한적인 성공을 보여 왔다. 콘크리트포장 슬래브를 원위치에서 파쇄하여 기층재료로 활용하고 그 위에 덧씌우기 포장을 건설하는 원위치파쇄기층화 공법은 기존 덧씌우기 보강공법이 갖고 있는 반사균열 문제를 완벽하게 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 공법을 적용할 경우 파쇄된 노후 콘크리트 포장의 상부층은 40mm-70mm로 파쇄되나 하부층은 100mm 이상 되는 경우가 일반적이다. 그러나 콘크리트 두께가 30cm 이상 되는 경우에는 전체두께를 적정 Size로 파쇄골재화하는 것이 어렵다. 따라서 파쇄된 노후 콘크리트 포장층이 반사균열을 유발시키지 않고 도로기층으로서의 역할을 확보할 수 있는 적정 파쇄 깊이를 파악하기 위하여 파쇄골재깊이를 0cm, 10cm, 20cm로 변화시켜가며 simulation test를 수행한 결과, 적정 파쇄 깊이 10cm를 도출하였다(Lee, 2006). 또한 소형파쇄장비를 제작하여 실제 도로와 동일한 기준으로 시험 포장을 건설하여 파쇄헤드 형상, 파쇄에너지, 유효파쇄 면적 등을 달리하여 두꺼운 콘크리트포장형식에 적합한 파쇄방법을 개발하였으며 Prototype의 파쇄장비를 개발하여 실제 공용중인 고속도로에서 시험시공 및 모니터링을 실시하여 제안된 파쇄방법의 적정성을 검토하였다.