• Earthquakes and Structures
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• 제16권1호
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• pp.119-127
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• 2019

When a structural wall is subjected to multi-directional ground motion, torsion-induced cracks degrade the stiffness of the wall. The effect of torsion should not be neglected. As a main lateral load resisting member, reinforced concrete (RC) structural wall has been widely studied under the combined action of bending and shear. Unfortunately, its seismic behavior under a combined action of torsion, bending and shear is rarely studied. In this study, torsional performances of the RC structural walls under the combined action is assessed from a comprehensive parametrical study. Finite element (FE) models are built and calibrated by comparing with the available experimental data. The study is then carried out to find out the critical design parameter affecting the torsional stiffness of RC structural walls, including the axial load ratio, aspect ratio, leg-thickness ratio, eccentricity of lateral force, longitudinal reinforcement ratio and transverse reinforcement ratio. Besides, to facilitate the application in practice, an empirical equation is developed to estimate the torsional stiffness of RC rectangular structural walls conveniently, which is found to agree well with the numerical results of the developed FE models.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권3호
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• pp.269-280
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• 2021

Reinforced concrete (RC) structural walls with L-shaped sections are commonly used in RC buildings. The walls are often expected to sustain biaxial load and Unsymmetrical bending in an earthquake event. However, there currently exists limited experimental evidence regarding their seismic behaviour in these lateral loading directions. This paper makes experimental and numerical investigations to these walls behaviours. Experimental evidences are presented for four L-shaped wall specimens which were tested under simulated seismic load from different lateral directions. The results highlighted some distinct behaviour of L-shaped walls sustaining Unsymmetrical bending relating to their seismic performance. First, due to the Unsymmetrical bending, out-of-plane reaction forces occur for these walls, which contribute to accumulation of the out-of-plane deformations of the wall, especially when out-of-plane stiffness of the section is reduced by horizontal cracks in the cyclic load. Secondly, cracking was found to affect shear centre of the specimens loaded in the Unsymmetrical bending direction. The shear centre of these specimens distinctly differs in the flange in the positive and negative loading direction. Cracking of the flange also causes significant warping in the bottom part of the wall, which eventually lead to out-of-plane buckling failure.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.661-668
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• 2009

횡하중을 받는 포스트 텐션(PT) 플랫 플레이트 슬래브 골조의 해석은 일반적으로 유효보폭모델을 많이 사용한다. 횡 변위비와 불균형 모멘트을 예측하기 위한 유효보폭모델의 정확성은 PT 플랫 플레이트 슬래브의 유효강성을 어떻게 평가하느냐에 달려 있다. 슬래브 강성은 횡하중에 의한 작용모멘트의 증가와 함께 감소되기 때문에, 슬래브의 강성 감소현상은 플랫 플레이트 골조의 해석에 반영되어야 하며 균열의 영향 또한 고려되어야 한다. 횡하중을 받는 PT 플랫 플레이트 슬래브 구조의 정확한 해석을 위해 슬래브 강성감소는 유효보폭모델이 정확하게 되어야 한다. 이 목적을 위해 이 연구는 기존 연구자들에 의해 실시된 PT 플랫 플레이트 내부 및 외부 접합부의 실험 결과를 수집하였다. 그리고 이 연구는 시행착오를 통해 각 실험체의 횡강성에 유효보폭모델의 강성이 수렴하도록 슬래브의 폭을 감소시켰다. 슬래브의 모멘트 크기에 따라 비선형 회귀 분석을 수행함으로서 슬래브에 대한 강성감소계수 계산식을 제안하였다. 이 연구에서는 제안된 식의 정확성을 검증하기 위해서 PT 플랫 플레이트 골조의 실험 결과와 비교하였다. 제안된 식을 적용한 유효보폭모델은 작용하중의 크기에 따라 변화하여 PT 실험체의 실제 강성을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.577-585
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• 2023

횡비틀림 좌굴은 가설 중 붕괴 사고 등의 안전사고를 유발할 수 있기 때문에 설계단계에서 좌굴에 대한 정확한 안전성 검토가 이루어져야 한다. 횡비틀림 좌굴을 방지하기 위한 방안으로 단부 보강을 통해 거더의 뒤틀림 강도 증가시키거나 크로스 프레임 설치를 통해 비지지길이를 감소하는 방법 등이 있다. 크로스 프레임은 바닥판 합성 이후 구조적 역할이 적은 반면 재료비와 설치비에 따른 인건비 비중이 매우 크며, 용접부의 피로 균열로 인해 유지관리 성능을 감소시키는 요인으로 작용할 수 있다. 콘크리트 충전 반원기둥보강재를 통한 단부 보강 공법은 반원기둥 형태의 보강재를 통해 플레이트 거더의 단부를 보강하는 공법으로 거더 자체의 뒤틀림 강성을 증가시켜 횡비틀림 좌굴 강도를 증가시킨다. 이 연구에서는 콘크리트 충전 반원기둥보강재가 적용된 플레이트 거더의 뒤틀림 강도 증가로 인한 횡비틀림 좌굴 강도의 영향을 검토하기 위하여 설계식에 의한 결과와 유한요소해석의 결과를 비교하였고 실물재하실험을 통해 검증하였다. 설계식은 경계조건의 구속과 관련된 유효길이계수를 적용하고 있는 Eurocode의 설계식을 사용하였으며 결과를 검증하기 위하여다양한 단면의 유한요소해석을 수행하였다. 이후 횡방향 하중을 통해 뒤틀림을 받는 거더의 실물재하실험을 수행하여 콘크리트 충전 반원기둥보강재의 성능을 확인하였다. 그 결과 CFHPS가 적용된 플레이트 거더는 기존 판형 보강재가 적용된 플레이트 거더와 비교하여 뒤틀림 강도가 증가하였으며 그로 인해 횡비틀림 좌굴 강도가 증가하는 것으로 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.49-57
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• 2014

일반적으로 사용되는 철근콘크리트 교량의 바닥판에는 겨울철 과다한 염화칼슘의 사용과 그로인해 유발되는 성능저하로 인해 균열이 발생하고 수분이 침투하여 바닥판 내부의 철근이 부식됨으로써 균열이 생성 및 진전된다. 이러한 철근콘크리트 바닥판의 단점을 원천적으로 차단하기 위하여 바닥판 내부의 철근을 제거한 후 바닥판 외부에서 Steel strap을 이용하여 거더의 횡방향 거동을 구속시킴으로써 아칭효과를 극대화하고 내하력을 향상시킨 무철근 교량 바닥판이 최근에 개발 및 실용화되고 있다. 본 연구에서는 횡구속된 무철근 바닥판의 영향인자를 파악하기 위하여 콘크리트의 비선형성을 고려하였고 바닥판의 두께, 지간장 및 횡방향 구속강성도 등에 대하여 유한요소법을 이용한 매개변수해석을 수행했다. 또한, 이러한 해석결과를 활용하여 우리나라의 실정에 적합한 설계식을 제안하였다.

• 암석학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-65
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• 2010

동막골응회암은 철원분지에서 큰 용적의 화쇄류암으로 구성되는 하나의 층서단위이다. 이 화쇄류암은 부석풍부 파리질응회암에 속하며, 부석편 혹은 피아메가 대부분 심하게 편평화되고 치밀 용결되어 있지만 평행 배열되고 신장되어 있다. 이들은 배열과/혹은 신장에 의한 유상선구조, 와상배열, 인장틈과 부딘구조 등과 같은 흐름지시자를 보여주고 평균최대 암편과 부석편들은 측방으로 입도변화를 나타낸다. 동막골응회암에서 유상선구조에 의한 유향도, 암편과 부석의 여러 비대칭 구조, 평균최대 암편과 부석 입경의 측방점이도 등에 따르면, 이 응회암을 집적시킨 화쇄류는 동막리 남부와 고문리 북부의 경계부 근처에서 공급되었다. 이 응회암을 집적시킨 화쇄류는 흐름의 마지막 단계에 층류로 이동하였으며, 유상선구조는 이때 화쇄류의 일차성 흐름으로 전단력에 의한 정치과정을 겪은 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.121-129
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• 2017

본 논문에서는 국내 비내진상세 조적채움벽 RC 골조의 동적거동 및 손상모드를 파악하기 위하여 실규모 크기의 비내진상세 RC 골조와 조적채움벽 RC 골조를 대상으로 진동대 실험을 실시하여 응답 및 거동 특성을 비교 평가하였다. 진동대 실험 결과, 순수 RC 골조는 기둥상하부 휨균열 및 접합부 전단균열이 심화되어 최종 파괴되었다. 조적채움벽 RC 골조의 경우 골조의 손상은 비교적 작았으며 조적벽체의 중앙부의 슬라이딩 균열 및 대각 전단 균열 손상이 크게 발생하였다. 조적채움벽 RC 골조는 순수 RC 골조에 비하여 초기상태의 공진주기가 짧아졌으며 최종 가진시에서 최대변위응답은 약 62% 감소하였다. 본 연구에서 적용한 조적채움벽은 비내진 상세를 가지는 RC 골조의 강성을 약 1.6배, 최대 강도를 약 2.2배 증가시키는 데 기여하는 것으로 분석되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.614-617
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• 2008

This paper presents the numerical investigation of the characteristics of biaxial flexure specimens for the Biaxial Flexure Test(BFT) which was recently developed to measure the biaxial tensile strength of concrete. Using FEM, the effect of size and eccentricity on the specimens was evaluated. The parameters such as radious of the support and the loadings, thickness and free length were studied. The results of the FE analysis were entirely consistent with the predictive solution, when b/agt;0.4, h/alt;0.6 and the thickness of the specimens were increased. On the other hands, when b/agt;0.4, those with lesser free length showed good results. To limit the difference between the stresses at the end points of 2b as the specimen was sustained and the stress at the center point of the specimen are not over 10%, lateral eccentricity was analyzed to be in the limits of 3%.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.20-25
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• 2000

In order to study the impact fracture behavior of brittle materials, a steel-ball-impact experiment was Performed. Five kinds of materials were used in this study : soda-lime glass plates, glass/epoxy prepreg-one layer-bonded and unbonded glass plates, glass/epoxy prepreg-three layers-bonded and unbonded glass plates. Fracture patterns, the maximum stress and absorbed fracture energy were observed according to various impact velocities 40-120m/s. With increasing impact velocity, ring crack, cone crack, radial crack and lateral crack took place in the interior of glass plates. The generation of such cracks was largely reduced with glass/epoxy prepreg coating. Consequently, it is thought that the characteristics of the dynamic Impact fracture behavior could be evaluated using the absorbed fracture energy and the maximum stress measured at the back surface of glass plates.

• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.72-77
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• 2012

Acoustic emission (AE) is known to be sensitive to fracture process and so it was expected that AE data may propose as a means of monitoring the fracture information. The aim of this study is to analyze the characteristic of AE signal emitted from glass during Vickers indentation. To observe AE characteristics by surface effect, both glass and coating glass were studied. During Vickers indentation loading, AE signal resulted from penny-like crack is detected. During Vickers indentation unloading, AE signal resulted from both radial/median crack and lateral crack is detected. In case of indentation on glass, the emission energy(${\epsilon}$) is found to be approximately proportional to the fourth power of the crack length. In case of indentation on coating glass, the emission energy(${\epsilon}$) is approximately proportional to the crack length.