• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.357-373
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• 2022

The high-temperature gas-cooled reactor pebble-bed module project is the first commercial Generation-IV NPP(Nuclear Power Plant) in China. A new joint is used for the vertical support of RPV(Reactor Pressure Vessel). The steel corbel is integrally embedded into the reactor-cabin wall through eight asymmetrically arranged pre-stressed high-strength bolts, achieving the different path transmission of shear force and moment. The vertical monotonic loading test of two specimens is conducted. The results show that the failure mode of the joint is bolt fracture. There is no prominent yield stage in the whole loading process. The stress of bolts is linearly distributed along the height of corbel at initial loading. As the load increases, the height of neutral axis of bolts gradually decreases. The upper and lower edges of the wall opening contact the corbel plate to restrict the rotation of the corbel. During the loading, the pre-stress of some bolts decreases. The increase of the pre-stress strength ratio of bolts has no noticeable effect on the structure stiffness, but it reduces the ultimate bearing capacity of the joint. A simplified calculation model for the elastic stage of the joint is established, and the estimation results are in good agreement with the experimental results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.126-136
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• 2018

강판 콘크리트 합성보는 2개의 이질 재료를 결합하기 위해 강판, 콘크리트 및 전단 연결재로 구성된다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 본 연구에서는 전단 강도를 줄이고 작업성을 향상시키기 위해 SPC Beam이라 불리는 새로운 강판 콘크리트 합성 보(Beam)를 개발했다. SPC 보는 전단 연결재 없이 절곡된 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡된 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 현장 건설의 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착되어 있다. 변위 제어 모드에서 2점 가력의 단조 하중 시험을 수행했다. 정모멘트와 부모멘트에 대한 시편의 굽힘강도는 소성 응력 분포법에 의해 계산되었다. 수행한 시험 결과에 따르면 새로운 SPC 보의 휨 강도는 완전 합성보의 강도의 80% 이다. Cap의 간격을 조절하여 합성율의 증가가 가능했다. 본 연구에서는 정 부모멘트 역에서의 대표 형상을 대상으로 하였기 때문에, 단면 형상과 Cap을 변수로 추가적인 실험과 해석을 통해 SPC Beam의 성능 검증이 수행될 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.21-29
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• 2014

본 연구에서는 GFRP 이형 보강근으로 휨보강된 보의 거동, 파괴유형과 강도를 평가하였다. 4개의 보 실험체들을 제작하여 실험을 수행하였다. 4점 하중재하 조건으로 단순지지된 GFRP로 보강 콘크리트 실험체의 거동과 하중-처짐을 관찰하였다. 전단배근으로 인한 거동의 불확실성을 배제하기 위하여 스터럽을 배근하지 않고 실험체를 제작하였다. 실험 변수는 전단지간비와 유효보강비이다. 실험체의 길이는 3,300 또는 $1,950mm{\times}200mm{\times}240mm$이고 순지간 2,900 또는 1,000mm이다. 전단지간비는 6.5와 2.5이며, GFRP 유효 보강근비는 $1.126{\rho}_{fb}$, $2.250{\rho}_{fb}$, $3.375{\rho}_{fb}$와 $0.634{\rho}_{fb}$이다. 실험 결과 모든 실험체는 전단파괴 되었으며 실험계획에 적용한 ACI 440.1R, CSA S806와 ISIS의 전단 강도식이 실제와 편차가 있음을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권4호
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• pp.789-809
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• 2015

This paper presents experimental and numerical studies into the structural behavior of a high performance corbel type composite connection adopted in Raffles City of Hangzhou, China. Physical tests under both monotonic and quasi-static cyclic loads were conducted to investigate the load carrying capacities and deformation characteristics of this new type of composite connection. A variety of structural responses are examined in detail, including load-deformation characteristics, the development of sectional direct and shear strains, and the history of cumulative plastic deformation and energy. A three-dimensional finite element model built up with solid elements was also proposed for the verification against test results. The studies demonstrate the high rigidity, strength and rotation capacities of the corbel type composite connections, and give detailed structural understanding for engineering design and practice. Structural engineers are encouraged to adopt the proposed corbel type composite connections in mega high-rise buildings to achieve an economical and buildable and architectural friendly engineering solution.

• Steel and Composite Structures
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• 제1권4호
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• pp.441-458
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• 2001

We analyzed the experimental and theoretical behavior of a particular type of steel joint designed to connect beam to beam and able to transfer both shear forces and bending moments. This joint is characterized by the use of steel plates and bolts enclosed in the width of the beams. The experimental investigation was carried out characterizing the constituent materials and testing in flexure beams constituted by two portions of beams connected in the middle with the joint proposed. Connections having different characteristics in terms of thickness of plates, number and type of bolts were utilized. Flexure tests allow one to determine the loaddeflection curves of the beam tested and the moment-rotation diagrams of the connections, highlighting the strength and the strain capacity of the joints. The proposed analytical model allows one to determine the moment-rotation relationship of the connections, pointing out the influence of the principal geometrical and mechanic characteristics of single constituents on the full properties of the joint.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.349-359
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• 2014

강판콘크리트(SC)구조 벽-바닥접합부는 표면 강판에 의해 콘크리트가 나뉘게 되며 이 때문에 바닥 단부의 응력 전달기구가 RC구조의 것과 다를 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 리브가 부착된 SC구조 벽-바닥 실험체의 거동 및 내력평가를 수행하였다. 리브가 부착된 SC벽바닥 접합부의 접합성능을 확인하기위하여 7가지의 접합부 모형을 제작하고 단조 가력실험을 수행하여 구조내력 및 거동특성을 실험결과분석을 통해 고찰하였다. 제안식의 신뢰성을 확보하기위해 유한요소 해석을 수행하였다. 실험체 변수로는 가력지점, 마찰계수이며 이들의 영향에 대해 검토되었다. 실험체 파괴모드 분석을 통해 접합부 내력을 확인하였다. 제안식은 대부분 보수적인 값으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.5-13
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• 2022

불포화토의 전단 특성 평가는 사면, 제방, 댐 등의 안정성과 투수 특성 평가에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 화강풍화토의 불포화 전단특성을 파악하기 위하여 불포화 삼축실험을 수행하였다. 실험에 사용된 시료는 국내에 분포하는 세립분이 다량함유된 SM계열 화강 풍화토이며, 다짐을 통하여 재성형 하였다. 모관 흡수력 및 시료의 밀도에 따른 불포화 전단 특성을 분석하였으며, 전단 과정에서 일정한 모관 흡수력을 유지 하기 위해 압밀-배수삼축실험(CD-test)을 수행하였다. 본 연구결과 화강풍화토 시료의 겉보기마찰각(ϕ^b)과 AEV(Air Entry Value)는 상대밀도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 모관흡수력이 증가함에 따라서는 점착력(c) 역시 증가하였지만 내부마찰각(ϕ')은 크게 변함이 없는 것으로 확인 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.305-314
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• 2018

강판 콘크리트 합성보는 강판, 콘크리트 및 2가지의 이질 재료를 결합시키는 전단 연결재로 구성되어 있다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 본 연구에서는 전단 연결재를 감소시키고, 작업성을 향상시키기 위해 SPC(Steel Plate Concrete Composite Beam) 보라 불리는 새로운 강판 콘크리트 합성보를 개발했다. SPC 보는 전단 연결재 없이 절곡된 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡된 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 또한, 건설 현장에서 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착된다. 변위 제어 모드에서 2점 가력 실험을 수행하였고, 시편의 휨강도를 계산하기 위해 소성 응력 분포법과 변형률 적합법을 사용하였다. 시험 결과에 따르면 새로운 SPC 보의 휨 강도는 완전 합성보 강도의 76 %의 값이 나왔다. Cap은 스터드와 부속 철물의 역할을 수행한다. 또한, Cap의 간격 제어를 통해 합성율의 증가가 가능하고, SPC 합성보의 합성율을 고려할 경우 변형률 적합법을 통해 SPC 합성보의 휨 성능 평가가 가능하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.13-21
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• 2006

최근 보강토는 토지활용의 극대화 방법의 일환으로 토목구조물에 다양하게 이용되고 있다. 일반적으로 보강토를 축조하는 과정에서 높이 약 $20{\sim}50cm$ 내외로 다짐을 실시하고 있으며, 이러한 다짐과정에서 기계진통이 보강토에 영향을 미치고 있는 상태이다. 본 연구에서는 토목섬유(부직포)로 보강된 화강풍화토에 대한 정적하중 및 동적하중에 의한 비압밀비배수 삼축압축시험을 실시하여 무보강 및 보강화강풍화토의 응력-변형특성 등에 대한 분석을 실시하였다. 즉 비압밀비배수 조건하에서 토목섬유로 보강된 화강풍화토의 전단장도는 주로 점착력성분 증가는 뚜렷하게 나타났으며, 내부마찰각 성분의 증가는 무보강에 비해 다소 작게 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제21권5호
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• pp.593-605
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• 2018

A nonlinear finite element modeling approach is developed to assess the behavior of a dowel bar embedded on a single concrete block substrate, subjected to monotonic loading. In this approach, a discrete representation of the steel reinforcing bar is considered, using beam finite elements with nonlinear material behavior. The bar is connected to the concrete embedment through nonlinear Winkler spring elements. This modeling approach can only be used if a new constitutive model is developed for the spring elements, to simulate the deformability and strength of the concrete substrate. To define this constitutive model, an extensive literature review was conducted, as well as 3 experimental tests, in order to select the experimental data which can be used in the calibration of the model. Based on this data, an empirical model was established to predict the global dowel response, for a wide range of bar diameters and concrete strengths. This empirical model provided the information needed for calibration of the nonlinear Winkler spring model, valid for dowel displacements up to 4 mm. This new constitutive model is composed by 5 stages, in order to reproduce the concrete substrate response.