• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.199-207
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• 2018

이형철근과 FRP 보강근의 복합 이중근을 갖는 FRC 보의 휨성능을 평가하기 위하여 실험이 수행되었다. 인장근의 종류(CFRP 보강근, GFRP 보강근, 철근)과 PVA 섬유 혼입률(0.5%, 0%)을 주요변수로 한 7개의 실험체를 제작하였다. 유한요소해석을 통하여 FRC 보의 균열 및 휨거동을 예측하기 위한 해석적 방법이 제안되고 분석되었다. 복합 이중근을 가지는 실험체들에서 철근으로 이중근을 가지는 실험체가 철근과 FRP 보강근을 이단으로 배치한 실험체들에 비하여 26~34% 균열하중이 큰 것으로 나타났다. 최대 휨강도에서는 복합 이중근을 가지는 실험체들 중 CFRP 보강근을 최외측으로 한 실험체가 가장 큰 내력을 나타내었다. 해석과 실험을 통한 휨강도를 비교한 결과, 강도비는 평균 1.2, 표준편차 0.085, 최대 오차율은 22% 등으로 나타났다. 이러한 결과에서 본 연구의 유한요소해석방법이 복합 이중근을 가지는 보의 실제 거동을 효과적으로 표현할 수 있음을 알 수 있다.

• 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.

• 전산구조공학
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• 제17권1호
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• pp.39-42
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• 2004

콘크리트 구조물에 대한 보강공법은 1950년도에 개발된 강판보강공법을 위시로 하여 강연선에 의한 외부프리스트레싱 공법으로 발전하고 있으며, 약 10년전부터는 신소재인 FRP(Fiber Reinforced Polymer)에 의한 보강공법이 본격적으로 개발되어 실용화되고 있다. 강판보강공법은 에폭시 등의 접착제를 이용하여 콘크리트 인장측에 강판을 접착함으로써 강도 및 강성을 증가시키는 공법으로 강판을 보강재로 이용함으로써 공법에 대한 인지도가 높은 장점이 있는 반면, 재료의 가공 및 취급이 어려우며 중량이 커 자중이 증가되는 단점이 있다. 또한, 강재의 부식위험이 상존하고 있어 이에 대한 세심한 배려 및 주기적인 유지관리를 필요로 한다.(중략)

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.189-192
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• 2005

Glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars gain increasingly more attention as a reinforcing option for concrete because of their corrosion resistance and non-magnetism. GFRP reinforcement for concrete does not have the same shape as steel reinforcement. Therefore, the bond performance of FRP bars, unlike that of steel, is dependent on their design, manufacture and mechanical properties. This paper studied the effect of high strength concrete on the bond strength of GFRP bars. Twenty-nine specimens having different compressive strength of concrete were tested in order to examine the bond behavior of GFRP bars.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.290-293
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• 2006

Glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars gain increasingly more attention in the civil engineering community. GFRP reinforcement for concrete does not have the same shape as steel reinforcement. Therefore, the bond performance of FRP bars, unlike that of steel, is dependent on their design, manufacture and mechanical properties. It was tested in order to examine the bond behavior of GFRP bars under different compressive strength of concrete. Test results showed that the bond strength of GFRP increased with the compressive strength of concrete.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제11권1호
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• pp.1-16
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• 2017

The compression or tension-controlled failure mode of concrete beams prestressed with unbonded FRP tendons is governed by the relative amount of prestressing tendon to the balanced one. Explicit assessment to determine the balanced reinforcement ratio of a beam with unbonded tendons (${\rho}^U_{pfb}$) is difficult because it requires a priori knowledge of the deformed beam geometry in order to evaluate the unbonded tendon strain. In this study, a theoretical evaluation of ${\rho}^U_{pfb}$ is presented based on a concept of three equivalent rectangular curvature blocks for simply supported concrete beams internally prestressed with unbonded carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) tendons. The equivalent curvature blocks were iteratively refined to closely simulate beam rotations at the supports, mid-span beam deflection, and member-dependent strain of the unbonded tendon at the ultimate state. The model was verified by comparing its predictions with the test results. Parametric studies were performed to examine the effects of various parameters on ${\rho}^U_{pfb}$.

• 한국안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.62-69
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• 2011

This paper presents a new simple two-dimensional frame finite element able to accurately estimate the load-carrying capacity of reinforced concrete beams flexurally strengthened externally bonded fiber reinforced polymer (FRP) strips and plates. The proposed analysis model considers distributed plasticity with layer-discretization of the cross-sections and the bond-slip behavior of epoxy layer. The proposed model is used to predict the load-carrying capacity and the applied load-midspan deflection response of RC beams subjected to bending loading. Numerical simulations and experimental measurements are compared based on numerous tests available in the literature and published by different authors. The numerically simulated response agree remarkably well with the corresponding experimental results. Thus, the proposed model is suitable for efficient and accurate modeling and analysis of flexural strengthening of RC beams with externally bonded FRP sheets/plates and for practical use in design-oriented parametric studies.

• Computers and Concrete
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• 제27권5호
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• pp.437-445
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• 2021

Retrofitting of structures has gained importance over the recent years. Particularly, Reinforced Cement Concrete (RCC) column strengthening has become a challenge to the structural engineers, owing to the risks and complexities involved in it. There are several methods of RCC column strengthening viz. RCC jacketing, steel jacketing and Fiber Reinforced Polymer (FRP) wrapping etc., FRP wrapping is the most promising alternative when compared to the others. The large research database shows FRP wrapping, through lateral confinement, improves the axial load carrying capacity of the columns under concentric loading. However, its confining efficiency reduces under eccentric loading. Hence a relative newer technique called Near Surface Mounting (NSM), in which Carbon FRP (CFRP) strips are epoxy grouted to the precut grooves in the cover concrete of the columns, has been thrust domain of research. NSM technique strengthens the column nominally under concentric load case while significantly under eccentric case. A novel configuration of NSM in which the vertical NSM (VNSM) strips are being connected by horizontal NSM (HNSM) strips was numerically investigated under both concentric and eccentric loading. It was found that the configuration with 6 HNSM strips performed better under eccentric loading than under concentric loading, while the configuration with 3 HNSM strips performed better under concentric loading than under eccentric loading. Hence an optimum of 4 HNSM strips is recommended as strengthening measure for the given column specifications. It was also found that Aluminum alloy cannot be used instead of CFRP in NSM applications owing to its lower mechanical properties.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.811-819
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• 2003

철근의 부식은 철근콘크리트 구조물의 주요파괴 원인이다. 철근의 부식에 대한 문제점을 해결할 가능성이 있는 재료 중 FRP 보강근은 그 가능성이 높다. 그렇지만 FRP 보강근은 보강철근과 다른 파괴 매카니즘으로 의하여 현저하게 성능이 저하될 가능성을 가지고 있다. 이와 같은 환경에는 알칼리, 산, 염해 및 물과 수분 등이 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 보강근의 화학적 환경하에서의 내구성능을 평가하고자 하였으며 사용된 FRP 보강근은 2가지 종류의 CFRP 보강근 및 GFRP 보강근, 한가지 종류의 AFRP 보강근으로 알칼리용액, 산용액, 염해환경 및 중성용액에 노출시켰다. FRP 보강근의 역학적 특성 및 내구특성은 인장, 압축 및 전단시험을 통하여 평가하였으며 시험결과 FRP 보강근은 매우 혹독한 화학적 환경에서 우수한 내구성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권1호
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• pp.101-111
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• 2022

It is widely known that axially loaded fiber-reinforced polymer (FRP) confined concrete presents significant and enhanced mechanical properties with reference to the unconfined concrete. Therefore, to predict the mechanical behavior of FRP-confined concrete two quantities-peak strength and ultimate strain are required. Despite the significant advances, the determination of the ultimate strain of FRP-confined concrete is one of the most challenging problems to be resolved. This is often attributed to our persistence in desiring the conventional methods as the sole technique to examine this phenomenon and the complex nature of the ultimate strain of FRP-confined concrete. To bridge the research gap, this study adopted two machine learning (ML) techniques-artificial neural network (ANN) and Gaussian process regression (GPR)-to analyze observations obtained from 627 datasets of FRP-confined concrete circular and non-circular sections under axial loading test. Besides, the techniques are also used to predict the ultimate strain of FRP-confined concrete. Seven parameters namely width/diameter of the specimens, corner radius ratio, the strength of concrete, FRP elastic modulus, FRP thickness, FRP tensile rupture strain, and the axial strain of unconfined concrete-are the input parameters used to predict the ultimate strain of FRP-confined concrete. The results of the current study highlight the merit of using AI techniques in structural engineering applications given their extraordinary ability to comprehend multidimensional phenomena of FRP-confined concrete structures with ease, low computational cost, and high performance over the existing empirical models.