• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.529-532
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• 2008

Recently the compound material has interested in using the structural material as the bridge member assembly. It is the lighter material against existing construction material and has excellent durability and economy. The existing floor of bridge has its short period to repair and replace compared to other parts of the bridge with the pavement and the shoe. These deteriorations of usage and safety by aging and corrosion are needed frequent maintenance. The use of compound material as a structural member suggests solve these problems. So this thesis evaluates the static and the fatigue performance for whether there are fiber lamination direction and stress concentration section of FRP floor plate, the compound material.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권2호
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• pp.159-172
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• 2019

Strengthening of civil infrastructure with advanced composites have recently become one of the most popular methods. The use of Fiber Reinforced Polymer (FRP) strips plates and fabric for strengthening of reinforced concrete structures has well established design guidelines and standards. Research on the application of FRP composites to steel structures compared to concrete structures is limited, especially for shear strengthening applications. Whereas, there is a need for cost-effective system that could be used to strengthen steel high-way bridge girders to cope with losses due to corrosion in addition to continuous demands for increasing traffic loads. In this study, a parametric finite element study is performed to investigate the effect of applying thick CFRP strips diagonally on webs of plate girders on the shear strength of end-web panels. The study focuses on illustrating the effect of several geometric parameters on nominal shear strength. Hence, a formula is developed to determine the enhancement of shear strength gained upon the application of CFRP strips.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.3-9
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• 2007

구조물의 성능평가에 대한 관심이 높아지면서 비파괴 검사 기술에 대한 요구는 계속 증가하고 있다. 이 중에서 전자파법을 이용한 비파괴 검사 기술은 콘크리트 구조물의 균열 탐사에 유용하다고 입증되어 왔고 탄소섬유 (FRP)로 보강된 콘크리트 구조물의 계면 박리를 탐사하는데도 효율적으로 쓰일 수 있을 것으로 예상되었다. 또한 초음파법을 이용한 비파괴 검사 기술도 적용 가능할 것으로 예상되었다. 이번 연구의 목적은 전자기파법 및 초음파법을 이용하여 FRP로 보강된 콘크리트 구조물의 박리를 탐사하기 위한 신뢰성 있는 기술을 개발하는데 있다. 기초 실험을 위하여 스티로폼을 이용하여 인위박리 콘크리트 보강시편을 제작하였고 측정을 실시하였다. 전자기파법을 이용한 연구에서는 기존 안테나 대신에 중심 주파수 15 GHz, 대역폭 10 GHz의 성능을 가진 혼 안테나를 사용하였고 초음파법을 이용한 연구에서는 콘크리트 균열용 상용 장비인 TR-300에 박리측정용 탐촉자를 사용하여 측정을 실시하였다. 두 가지 방법 모두 박리의 유무를 판별하는데 성공하였고 더욱 정밀한 결과를 위하여 향후 연구 방향을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.136-145
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진 설계가 반영되지 않은 기둥은 취성적인 파괴로 구조물 전체붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 적용 되어야한다. 과거에는 단면증설법, 강판보강법등이 주로 적용되었고 최근에는 복합재료의 장점을 이용한 섬유보강법이 선호되고 있다. 그러나 이러한 보강법들은 구조물의 물리적 손상을 유발하며, 작업공간과 시간소비가 크다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 보강법의 단점을 보강하여 복합재료 (Fiber reinforced polymer)와 Aluminum 체결부 이용한 FRP 내진보강재를 개발하였다. 비선형 유한요소 해석프로그램을 통해 개발된 FRP 내진보강재의 최적 보강량을 결정하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.79-85
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• 2007

FRP를 이용한 보강법 중에서도 기존에 일반적으로 행해진 보강법은 Plate 또는 Sheet의 형태로 콘크리트 표면에 부착하여 추가적인 강도를 발현하도록 하는 것이다. 그러나 조기 박락파괴, 부착면의 정리, 보강 단부의 앵커시공, 부착면에 대한 내화처리 등의 어려움이 많다. 이러한 문제점들에 대한 방안으로 막대(Rod) 형태인 CFRP-Rod를 보강모체에 홈을 파고 매립하는 NSMR(Near Surface Mounted Reinforcement)공법이 제안되었고, CFRP-Rod의 보강량, 길이, 간격 등의 변수에 의한 휨보강 능력의 평가에 대한 연구가 이루어져왔다. 그러나 구조물에서 CFRP-Rod의 보강은 어느 정도의 하중이 보강부위에 계속 재하된 상태로 보강이 이루어지게 되므로 본 연구에서는 보강전에 가해지는 선하중(Pre-loading)의 크기를 주요변수로 선하중의 크기에 따른 구조물의 거동 특성을 분석하고자 하였고, 선하중의 크기의 결정은 무보강 시험체의 공칭모멘트와의 비로 결정하였다.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.388-394
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• 2016

Fiber reinforced plastic (FRP) composites have drawn increasing attentions worldwide for decades due to its outstanding properties. Stress concentration factor (SCF) as an essential parameter in materials science are critically considered in structure design and application, strength assessment and failure prediction. However, investigation of stress concentration in FRP composites has been rarely reported so far. In this study, three resource-conserving analyses (Isotropic analysis, Orthotropic analysis and Finite element analysis) were introduced to plot the $K_T^A-d/W$ curve for E-glass/epoxy composite plate with the geometrical defect of circular hole placed centrally. The plates were loaded to uniaxial direction for simplification. Finite element analysis (FEA) was carried out via ACP (ANSYS composite prepost module). Based on the least squares method, a simple expression of fitting equation could be given based on the simulated results of a set of discrete points. Finally, all three achievable solutions were presented graphically for explicit comparison. In addition, the investigation into customized efficient SCFs has also been carried out for further reference.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권2호
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• pp.183-199
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• 2024

In this paper, a closed-form rigorous solution for interfacial stress in continuous steel beam with variable section strengthened with bonded prestressed FRP plates and subjected to a uniformly distributed load is developed using linear elastic theory and including the variation of fiber volume fractions with a longitudinal orientation of the fibers of the FRP plates. The results show that there exists a high concentration of both shear and normal stress at the ends of the laminate, which might result in premature failure of the strengthening scheme at these locations. The theoretical predictions are compared with other existing solutions. Overall, the predictions of the different solutions agree closely with each other. A parametric study has been conducted to investigate the sensitivity of interface behavior to parameters such as laminate and adhesive stiffness, the thickness of the laminate and the fiber volume fractions where all were found to have a marked effect on the magnitude of maximum shear and normal stress in the composite member. This research gives a numerical precision in relating to the others studies which neglect the effect of prestressed plate and the shear lag impact. The physical and geometric properties of materials are taken into account, and that may play an important role in reducing the interfacial stresses magnitude.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.391-400
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• 2012

최근 건설 산업에서 FRP는 재료적 장점들 때문에 구조물의 보강 재료로서 많이 사용되어지고 있다. FRP 외부부착보강은 중량에 비하여 높은 강도 및 강성, 우수한 내구성과 시공성 등 여러 가지 장점을 가지는 공법이다. 그러나 외부부착보강은 구조물이 투수성이 낮은 보강재로 밀폐되고 수분이 외부로 배출되지 못함으로 인하여, 장기적인 구조물의 손상을 발생시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 인발성형으로 제작되었으며, 기존의 FRP와 재료역학적 성질은 동등하면서 투수성을 지녀 구조물의 내구성, 부착성능에 유리한 유리섬유패널(GP)에 대해서 정적실험을 통해 실험체의 반복하중 하에서의 하중-처짐 선도, 파괴형태, 하중-변형율 관계 등을 조사하였다. 실험결과 2,000,000회 피로실험 후에도 파괴에 도달하지 않았으며, 보의 처짐이나 콘크리트 압축변형률이 기준 콘크리트 시험체보다 현저히 낮은 것으로 측정되어 장기 부착력 및 장기 내구성능이 우수함을 알수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제33권6호
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• pp.15-21
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• 2018

Ships may collide with reefs or other objects during operation, when arriving or departing ports. The hull plate may be damaged due to the contact with other ships. The total number of domestic powered fishing vessels has decreased, but that of FRP fishing vessels has increased by 0.7% and the ratio of FRP fishing vessels to the total fishing vessels increased to 96%. Recently, fishing vessels has been used as fishing boats for income of non-fishermen as well as fishermen. Therefore, safety management for repair and maintenance is necessary. The penetration of moisture and moisture in the composite material such as FRP may deteriorate the mechanical properties and the salt (NaCl) component of the damaged portion may cause a relatively high deterioration in material strength. The gel coat painting is the final stage of repairs ans maintenance of FRP fishing vessels. The thickness criteria in the domestic and foreign gel coat is 0.3~0.762 mm. The joint specimens, which was immersed in seawater for 120 days, were compared with those without seawater immersion. As a result, the tensile strength was 83 ~ 121.8% and the flexural strength was 83 ~ 113% compared with the specimens without seawater immersion. According to the previous study the tensile strength decreased by more than 29% and the flexural strength decreased by more than 50% when the composite material was immersed in seawater for 1,083 hours without coating. As a result, it was found that the gel coat with 0.5 mm thickness is very effective in preventing the strength decrease of the composite material.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.468-476
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• 2019

본 연구는 전술차량에 적용된 FRP 구조물의 품질문제 해소 및 예방을 위한 강도개선 방안에 대한 것이다. 소형전술차량은 후드조립체와 후방밴 조립체 등에 FRP 소재를 적용하여 전체적인 차량의 여유중량(공차중량)을 확보하였다. 그러나 FRP가 갖는 태생적인 한계로 인해 접합부 균열과 같은 초기 품질문제가 다수 발생되었다. 더구나, 후드조립체는 개발 시 고려한 조건과 다른 비정상적인 조건으로 운용됨을 확인하였다. 이러한 비정상적인 조건으로 장기간 장비 운용 시 해당 부품의 내구수명 저하가 우려되었다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 FRP 구조물의 문제점에 대한 개선과 운용개념 변화에 따른 설계 안전율 추가 확보를 위한 굴곡강도 향상을 목표로 적층구조 최적화를 수행하였다. 그 결과, 접합부는 FRP 소재 적층수를 증가시킴으로써 후드조립체와 후방밴 조립체의 굴곡강도가 각각 8.1배, 1.5배 개선되었다. 또한, 후드조립체의 모재 부위는 FRP 적층구조 최적화를 통해 굴곡강도 1.4배 향상시켰으며, 그 결과 비정상 운용조건에 대한 내구수명 확보 및 한계하중 1.7배 개선효과를 확인하였다.