• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.77-86
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• 2022

This study investigates the effect of the diameter and thickness on crack initiation location and orientation of 90° elbows under in-plane mode displacement-controlled cyclic bending loads. Finite element (FE) analysis of cyclic failure test is conducted for elbow specimens under in-plane mode displacement-controlled cyclic bending to identify the parameters affecting crack location and orientation. Furthermore, parametric FE analysis of the pipe elbows with various pipe nominal sizes and Schedules is performed, and the crack location and orientation from the results of FE analysis are determined. It is found that the crack location and orientation in the pipe elbows are determined mianly by the radius to thickness ratio of pipe elbows (R_m/t). It is also found that the presence of internal pressure slightly increases the value of R_m/t at which the failure mode changes.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권5호
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• pp.417-426
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• 2024

Shield tunneling method is widely used to build tunnels in complex geological environment. Stability control of tunnel face is the key to the safety of projects. To improve the excavation efficiency or perform equipment maintenance, the excavation chamber sometimes is not fully filled with support medium, which can reduce the load and increase tunneling speed while easily lead to ground collapse. Due to the high risk of the face failure under non-fully support mode, the tunnel face stability should be carefully evaluated. Whether compressive air is required for compensation and how much air pressure should be provided need to be determined accurately. Based on the upper bound theorem of limit analysis, a non-fully support rotational failure model is developed in this study. The failure mechanism of the model is verified by numerical simulation. It shows that increasing the density of supporting medium could significantly improve the stability of tunnel face while the increase of tunnel diameter would be unfavorable for the face stability. The critical support ratio is used to evaluate the face failure under the nonfully support mode, which could be an important index to determine whether the specific unsupported height could be allowed during shield tunneling. To avoid of face failure under the non-fully support mode, several charts are provided for the assessment of compressed air pressure, which could help engineers to determine the required air pressure for face stability.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.110-117
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• 2002

공용하중의 증가 등에 따른 교량 바닥판의 성능향상 시 바닥판 두께, 콘크리트 강도, 철근강도 그리고 철근비와 더불어 보강재비에 의하여 바닥판의 파괴양상은 바뀌어 질 수 있다. 일반적으로 교량 바닥판의 파괴양상은 주철근 및 배력철근의 항복 이후에 펀칭전단파괴가 발생하는 것으로 나타나고 있으며, 외부부착공법을 적용함에 있어서 이러한 파괴양상을 유지해야 될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 바닥판에 사용된 철근비 및 보강재비 등을 주요변수로 하여 항복선 이론 및 소성 펀칭모델 등을 적용한 항복강도 및 파괴강도를 해석하였으며, 철근비에 따른 임계보강재량을 제안하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.69-72
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• 2006

The objective of this study is to find out the shear capacity of URM wall and the variables that affect the shear capacity of URM wall such as the opening and the aspect ratio, considering four kinds of failure modes, sliding shear failure, toe crushing failure, and diagonal shear failure. The main varialble is the shape of opening of URM walls. First URM has one door, second has one window, third hase one door and one window, the last has two windows. The test results of URM with openings show that the specimens are governed by rocking failure mode.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권2호
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• pp.215-235
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• 2020

Cracks and defects may occur anywhere in a plate under tension. Cracks can affect the buckling stability performance and even the failure mode of the plate. A search of the literature reveals that the reported research has mostly focused on the study of plates with central and small cracks. Considering the effectiveness of cracks on the buckling behavior of plates, this study intends to investigate the effects of some key parameters, i.e., crack size and location as well as the plate aspect ratio and support conditions, on the buckling behavior, stress intensity factor (SIF), and the failure mode (buckling or fracture) in cracked plates under tension. To this end, a sophisticated mathematical code was developed using MATLAB in the frame-work of extended finite element method (XFEM) in order to analyze the buckling stability and collapse of numerous plate models. The results and findings of this research endeavor show that, in addition to the plate aspect ratio and support conditions, careful consideration of the crack location and size can be quite effective in buckling behavior assessment and failure mode prediction as well as SIF evaluation of the cracked plates subjected to tensile loading.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권4호
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• pp.469-477
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• 2019

The understanding of tool-rock interaction mechanism is of high essence for improving the rock breaking efficiency and optimizing the drilling parameters in mechanical rock breaking. In this study, the tool-rock interaction models of indentation and cutting are carried out by employing the discrete element method (DEM) to examine the rock failure modes of various brittleness rocks and critical indentation and cutting depths of the ductile to brittle failure mode transition. The results show that the cluster size and inter-cluster to intra-cluster bond strength ratio are the key factors which influence the UCS magnitude and the UCS to BTS ratio. The UCS to BTS strength ratio can be increased to a more realistic value using clustered rock model so that the characteristics of real rocks can be better represented. The critical indentation and cutting depth decrease with the brittleness of rock increases and the decreasing rate reduces dramatically against the brittleness value. This effort may lead to a better understanding of rock breaking mechanisms in mechanical excavation, and may contribute to the improvement in the design of rock excavation machines and the related parameters determination.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.89-92
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• 2008

본 연구는 조적조로 구성된 치장벽체의 전단거동에 관한 연구이다. 치장조적벽체의 내진보강상 세를 소개하였으며, 본 연구에서 개발한 내진상세를 적용하여 전단거동을 평가하였다. 실험체는 비보 강조적벽(URM) 1개 보강조적벽(RM) 3개로 구성하였으며, 준정적 실험을 수행하였다. 비보강 조적벽은 형상비와 축방향 압축력에 따라 다양한 거동 및 파괴가 일어난다. 그러나 본 연구는 조적구조와는 다른 치장조적조를 대상으로 하였으므로, 전단강도의 주요변수로 작용하는 축방향 압축력은 변수에서 제외 되었다. 실험변수로는 벽체의 보강유무와 형상비로 정하였다. 실험결과 실험체의 거동은 강체회전(Rocking)모드가 지배적으로 나타났으나, 최종파괴는 여러 파괴모드가 복합적으로 나타났다. FEMA273 에서는 면내조적벽의 전단강도식을 제시한다. 강도식은 조적벽의 거동모드에 따라 4가지로 분류되며, 그 거동모드는 강체회전(Rocking), 단부압괴(Toe-Crushing), 수평줄눈미끄러짐(Bed-Joint-Sliding), 사인장(Diagonal-Tension)파괴로 나타내고 있다. FEMA 273에 의해 전단강도를 평가한 결과 치장조적벽의 거동모드는 어느정도 예측 할 수 있었지만, 전단강도는 매우 다르게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.177-183
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• 2023

유리섬유로 보강된 보강된 보의 경우 초기조건 및 보강형태에 따라 다양한 파괴모드가 발생한다. 본 연구에서는 콘크리트 탄성계수보다 약간 큰 유리섬유 보강재를 적용한 무근 콘크리트보의 파괴거동을 분석하였다. 실험을 위해 24 MPa 강도를 가지는 보를 제작하였으며, 초기 노치, 겹이음, 단부보강, 파이버 앵커 등의 영향을 분석하였다. 노치 및 노치부의 겹이음은 일반보강효과와 비슷한 하중증가를 나타내었는데, 이는 함침된 유리섬유의 에폭시가 노치 단면을 충분히 수복하기 때문이다. 보강하지 않은 기준기편에 비하여 초기 노치의 경우 0.78을, 보강한 경우는 4.43~5.61의 보강효과를 나타내었으며 휨파괴에서 시작되는 계면파괴가 지배적이었다. 높이의 1/3 이상의 단부 스트립과 파이버 앵커를 가진 경우 가장 이상적인 파괴거동(보강재 파단)을 나타내었는데, 일반 보강시편보다 150 % 이상의 파괴하중을 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.63-66
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• 2005

Six RC pier were tested under a constant axial load and a cyclically reversed horizontal load to investigate the performance of RC piers used in the high strength concrete and the high strength rebar. It is designed with a hollow section according to the Korean Bridge Design Standard. The variables of the test were concrete strength, rebar strength, a ratio of lap splice and a ratio of transvere rebar. The test results show that the performance of a RC Pier; failure mode, crack pattern, maximum load and ductility.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.43-50
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• 2014

본 논문은 신뢰성 이론에 기초하여 철골보의 단경간 및 2경간 연속보의 파손확률을 결정하였다. 계산식에서 철골보에 가해지는 하중은 정규 분포로 가정하여 진행되었으며, 파손확률의 변화를 확인하기 위해 보의 중앙범위에 적용하는 하중을 보의 1대 1과 1대 2로 분할된 지점에 배치하였다. 보의 끝부분의 경계 결합조건 역시 연구에 포함되었다. 연구 결과 파손확률이 있는 보에 대한 결합조건 및 파손확률은 2차 분석에 따라 그 중요도가 낮은 것으로 나타났다. 결론적으로 일부의 경우를 제외하고 보의 파손확률은 보 양단의 경계조건에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다.