• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.79-91
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• 2012

곡면 FRP 패널 부재는 생산방식 및 생산설비 등의 제한으로 일정한 폭을 갖는 제품으로 생산되며, 이러한 곡면 FRP 부재를 이용하여 제작 공장 또는 현장에서 FRP 부재간 연결을 통한 연속 시공으로 목적대상 구조물을 시공할 수 있다. FRP 부재간 연결방법은 크게 화학적 연결, 기계적 연결, 그리고 복합적인 연결방법 등이 있으며, 이 가운데 접착용 수지를 이용한 화학적 연결이 가장 보편적으로 적용되고 있다. 따라서 FRP 부재의 연결부 최적화설계를 위하여 표면처리 조건 및 접착제 종류 등을 매개변수로 직접전단 시험을 수행하였다. 시험결과 sand paper를 이용한 연마 또는 sand blasting으로 FRP 부재 표면 처리 조건 및 에폭시 또는 아크릴계 접착제가 가장 효과적인 접합방식인 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.153-160
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• 2020

지진동 하의 구조 시스템에서 기둥은 가장 중요한 구조 요소 중 하나이다. 이러한 관계로, 철근콘크리트(RC) 기둥의 내진 성능에 FRP 보강이 미치는 영행을 평가하기 위하여 광범위한 실험 연구가 이루어졌다. 이 중 상당수는 CFRP 또는 GFRP로 보강된 원형 단면 또는 정사각형 단면의 RC 기둥의 지진 거동에 집중하였다. 단면의 형태가 FRP 보강으로 인한 구속 효과에 영향을 미치기 때문에, 보강 효과와 최종 파괴 패턴이 형상에 따라 상이할 수 있다. 본 연구에서는 현무암 섬유를 함유한 BFRP 시트와 복합섬유 패널로 보강한 직사각형 단면을 가진 RC 기둥의 지진 거동을 살펴보기 위하여 반복하중 실험을 수행하였다. 실험 결과는 보강 효과가 크지 않았음을 보여주는데, BFRP 시트와 복합섬유 패널에 의한 구속 효과의 증가가 미미했음을 의미하며, 이는 기둥 단면 형상에 일부 기인하는 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권4호
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• pp.419-429
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• 2022

In response to the sustainability requirements set in the EU Commission's "Green Deal" towards reduction of the greenhouse gas emissions, it is estimated that the structural design for deconstruction is going to contribute considerably to the sustainable development of the built environment. The demountability of multi-material structural systems basically depends on the shear connectors used in the structural system. This paper focuses on a type of demountable injected shear connector with an injected steel-reinforced resin (iSRR) which consists of spherical steel particles embedded in a resin. Its application to steel-to-concrete and steel-to-Fiber Reinforced Polymer (FRP) decks is presented along with its benefits. In parallel, an overview of the experimental and numerical research on the evaluation of the mechanical properties of the demountable bolted connectors with iSRR is discussed. Last, detailed finite element (FE) models and a parametric study are performed to quantify the confinement level of the SRR material influenced by the oversized hole diameter.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.93-102
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• 2010

최근, 토목 분야에서의 RC 구조물의 보강을 위한 FRP 사용이 증대되고 있다. 특히, FRP로 보강된 구조물의 폭발저항성능에 대한 관심이 증가하면서 폭발하중에 대한 FRP의 보강 효과에 대한 검토가 필요하게 되었다. 폭발하중을 받는 FRP의 보강 효과를 측정하기 위해 9개의 $1,000{\times}1,000{\times}150\;mm$의 RC 패널 시편을 제작하였으며, 각 시편에는 탄소섬유복합재(CFRP), 폴리우레아, 폴리우레아와 CFRP의 동시 보강한 경우와 현무암 섬유 복합재(BFRP, basalt fiber reinforced polymer)로 보강하여 각 보강 섬유의 폭발 저항 성능을 검토하고자 하였다. 폭발하중은 ANFO 15.88 kg의 장약량을 1.5 m 이격거리로 적용하였으며, 측정하고자 한 데이터는 초기 압력폭발압력하중 뿐만 아니라, 반사압력, 충격량, 중앙부의 처짐, 철근, 콘크리트 및 FRP의 변형률를 측정하였다. 각 시편의 파괴모드는 control 시편인 일반 강도 시편과 비교하였다. 실험을 통해 보강 재료에 따른 방폭 성능을 파악하였으며, 이 실험 결과는 구조물에 요구되는 방호 성능 및 방호도에 따라 보강 재료를 선택하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권5호
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• pp.737-755
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• 2013

This paper aims to develop a practical approach to modeling of fiber reinforced polymers (FRP) strengthened masonry panels. The main objective is to provide suitable relations for the material characterization of the masonry constituents so that the finite element applications of elasto-plastic theory achieves a close fit to the experimental load-displacement diagrams of the walls subjected to in-plane shear and compression. Two relations proposed for masonry columns confined with FRP are adjusted for the cohesion and the internal friction angle of both units and mortar. Relating the mechanical parameters to the uniaxial compression strength and the hydrostatic pressure acting over the wall surface, the effects of major and intermediate principal stresses ${\sigma}_1$ and ${\sigma}_2$ on the yielding and the shape of the deviatoric section are then reflected into the analyses. Performing nonlinear finite element analyses (NLFEA) for the three walls tested in two different studies, their stress-strain response and failure modes are eventually evaluated through the comparisons with the experimental behavior.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권5호
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• pp.623-641
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• 2013

The fiber-reinforced polymer (FRP) composite panel, with the benefits of light weight, high strength, good corrosion resistance, and long-term durability, has been considered as one of the prosperous alternatives for structural retrofits and replacements. Although with these advantages, a further application of FRPs in bridge engineering may be restricted, and that is partly due to some unsatisfied thermal performance observed in recent studies. In this regard, Kansas Department of Transportation (DOT) conducted a field monitoring program on a bridge with glass FRP (GFRP) honeycomb hollow section sandwich panels. The temperatures of the panel surfaces and ambient air were measured from December 2002 to July 2004. In this paper, the temperature distributing behaviors of the panels are firstly demonstrated and discussed based on the field measurements. Then, a numerical modeling procedure of temperature fields is developed and verified. This model is capable of predicting the temperature distributions with the local environmental conditions and material's thermal properties. Finally, a parametric study is employed to examine the sensitivities of several temperature influencing factors, including the hollow section configurations, environmental conditions, and material properties.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권5호
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• pp.561-584
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• 2006

The paper presents results of parametric studies, and an overall approach for the design of a modular bridge system which incorporates a steel-reinforcement free concrete slab cast on top of carbon FRP stiffened deck panels which act as both structural formwork and flexural reinforcement, spanning between hollow box type FRP girders. Results of the parametric studies are highlighted to elucidate important relationships between critical configurational parameters and empirical equations based on numerical studies are presented. Results are discussed at the level of the individual deck and girder components, and as a slab-on-girder bridge system. An overall design methodology for the components and bridge system including critical performance checks is also presented.