• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.1-8
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• 2020

원자력발전소와 같은 발전플랜트 시설의 경우 건물 자체뿐만 아니라 내부에 설치된 비구조요소의 내진안정성 또한 중요하다. 특히, 전기기기가 부착되는 캐비닛 구조물 등은 지진에 대비하여 기능적 안전성이 확보되어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 기존 발전플랜트 내부에서 운용 중인 전기기기 캐비닛 구조물의 동특성을 파악하고, 동적거동 시 발생되는 응답 수준을 분석하였다. 그리고 내진보강 방법 중 제진 방식을 적용하기 위해 강재 플레이트 댐퍼를 채택하고 대상기기의 크기에 적합하게 조정하였다. 또한, 최적의 보강방안을 도출하기 위해 부착위치에 따른 변수를 설정하고 보강 전·후의 지진동 입력에 의한 응답에 대하여 분석하는 연구를 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.23-34
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• 2006

본 연구에서는 보강재의 침하를 허용하는 침하형 보강토 옹벽의 거동을 평가하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과는 연결부의 침하를 허용하지 않는 일반형 보강토옹벽에 대한 결과와 비교 분석하여 침하형 보강토 옹벽의 안정성을 평가하였다. 모형실험에서 전면판은 알루미늄판을 사용하였으며, 보강재는 알루미늄 호일을 이용하였으며, 뒤채움지반은 화강풍화토를 사용하였다. 실험결과, 침하자유형 보강토옹벽은 80g의 중력수준에서 완전한 파괴상태에 도달하였으며, 일반형 보강토 옹벽이 69g의 중력수준에서 파괴된 것을 감안하면 침하자유형 보강토 옹벽이 안정성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 69g에서 침하자유형 보강토옹벽 저면에서의 수직토압이 일반형에 비해 16% 정도 크게 측정되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.37-46
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• 2005

폐타이어는 높은 인장저항력으로 인하여 지반보강에 사용될 수 있을 뿐 아니라 재활용시 대량처리에도 효과적이다. 폐타이어를 지반보강재로 사용하기 위하여 타이어 트레드만을 이용한 트레드매트를 제작하였다. 현장에서 화강풍화토지반을 조성하여 트레드매트의 보강효과를 알아보기 위하여 트레드매트와 상업용 지오그리드 각각에 대한 평판재하시험을 수행하였다. 그리고 지반보강재 인접 지반에서의 응력과 변형을 알아보기 위해 수치해석을 수행하였다. 트레드매트는 상업용지오그리드 못지 않은 지반보강효과를 나타내었다. 유한요소해석결과 지반보강재 바로 밑에서 응력의 현저한 감소를 나타내었으며 보강재로 인한 응력분포를 확인할 수 있었다. 최종적으로 폐타이어의 대량처리를 위한 수단으로 지반보강을 위한 트레드매트의 사용이 제안되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권2호
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• pp.171-190
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• 2002

Two cases of design are performed for the hyperbolic paraboloid saddle shell (Lin-Scordelis saddle shell) and the hyperbolic cooling tower (Grand Gulf cooling tower) to check the design strength against a consistent design load, therefore to verify the adequacy of the design algorithm. An iterative numerical computational algorithm is developed for combined membrane and flexural forces, which is based on equilibrium consideration for the limit state of reinforcement and cracked concrete. The design algorithm is implemented in a finite element analysis computer program developed by Mahmoud and Gupta. The amount of reinforcement is then determined at the center of each element by an elastic finite element analysis with the design ultimate load. Based on ultimate nonlinear analyses performed with designed saddle shell, the analytically calculated ultimate load exceeded the design ultimate load from 7% to 34% for analyses with various magnitude of tension stiffening. For the cooling tower problem the calculated ultimate load exceeded the design ultimate load from 26% to 63% with similar types of analyses. Since the effective tension stiffening would vary over the life of the shells due to environmental factors, a degree of uncertainty seems inevitable in calculating the actual failure load by means of numerical analysis. Even though the ultimate loads are strongly dependent on the tensile properties of concrete, the calculated ultimate loads are higher than the design ultimate loads for both design cases. For the cases designed, the design algorithm gives a lower bound on the design ultimate load with respect to the lower bound theorem. This shows the adequacy of the design algorithm developed, at least for the shells studied. The presented design algorithm for the combined membrane and flexural forces can be evolved as a general design method for reinforced concrete plates and shells through further studies involving the performance of multiple designs and the analyses of differing shell configurations.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.131-142
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• 2021

노후 교각은 내진설계가 적용되지 않아 소성힌지구역에 겹침이음이 대다수 존재한다. 철근부식은 철근 단면적 감소 및 겹침이음부의 거동저하를 유발하여 교각의 내진성능을 저하시킨다. 본 연구에서는 이러한 노후교각의 특성에 따라 철근부식, 겹침이음, 내진설계 및 내진 보강 여부를 고려하여 실험체를 설계 및 제작하고 실험을 통해 그 영향을 조사하였다. 실험결과, 겹침이음 또는 철근부식은 변위연성도를 감소시킨다. 내진설계 상세 또는 강판 내진보강을 적용하면 충분한 변위연성도가 확보됨을 확인하였다. 모든 비내진실험체는 소성힌지구역 내의 횡철근 겹침이음부의 풀림으로 인해 주철근 좌굴과 심부콘크리트 압축파쇄가 발생하였다. 내진설계된 실험체는 철근부식에 의한 소성힌지구역 내 횡철근의 단면감소와 갈고리 풀림에 의해 주철근 좌굴 및 심부콘크리트 압축파쇄가 발생하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.255-280
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• 2024

쉴드TBM 터널에서 단면 부족이나 큰 변형이 세그먼트 라이닝의 안정성에 우려될 경우 터널 외부에 지반 그라우팅으로 보강하거나 터널 내부에 강판 보강, 링 빔 보강, Inner double layer lining으로 보강하는 경우가 있다. 또한, 기존의 쉴드 TBM 터널의 해석은 세그먼트라이닝의 분절 특성을 고려하지 않는 연속체의 강성일체법으로 해석되어왔다. 본 연구는 내부 강재 라이닝으로 보강한 double layer 보강 단면에 대해 보강 메커니즘을 연구하였다. 본 연구는 세그먼트 라이닝에 대한 모델링을 개선하여 세그먼트 라이닝의 분절 특성을 고려한 분절체 모델링(BJM)을 적용하였고 이를 통해 세그먼트 라이닝의 변형 특성을 반영한 double layer 보강 단면을 해석하였다. 연구 결과 기존 콘크리트 세그먼트 라이닝은 하중을 일정부분 분담하는 역할이 아닌 터널 주변 지반을 보강한 것과 같은 역할을 하였다. 일반적으로, 세그먼트 라이닝의 분절을 고려한 BJM 모델과 분절을 고려하지 않는 강성일체법 모두 하중을 받은 라이닝의 변형 형상과 응력 분포가 유사하게 나타났다. 그러나 하중의 강도가 임계치를 넘는 경우 변형의 양상에 차이가 있으며 변형 특성을 보다 면밀히 검토할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.87-94
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• 2020

The present study is aimed to calculate the optimal damping according to the seismic load on the structure with a non-seismic design to perform structure analysis considering the deformation of structural joint connection and panel zone; to develop design program equipped with structural stability of the steel frame structures reinforced with the panel zone and viscous dampers, using the results of the analysis, in order to systematically integrate the seismic reinforcement of the non-seismic structures and the analysis and design of steel frame structures. The study results are as follows: When considering the deformation of the panel zone, the deformation has been reduced up to thickness of the panel double plate below twice the flange thickness, which indicates the effect of the double plate thickness on the panel zone, but the deformation showed uniform convergence when the ration is more than twice. The SMRPF system that was applied to this study determines the damping force and displacement by considering the panel zone to the joint connection and calculating the shear each floor for the seismic load at the same time. The result indicates that the competence of the damper is predictable that can secure seismic performance for the structures with non-seismic design without changing the cross-section of the members.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.31-38
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• 2020

U-flanged truss beam is composed of u-shaped upper steel flange, lower steel plate of 8mm or more thickness, and connecting lattice bars. Upper flange and lower plate are connected by the diagonal lattice bars welded on the upper and lower sides. In this study, the details of delayed buckling of lattice members were developed through reinforcement of the end section, in order to improve structural capacity of U-flanged Truss Steel Beam. To verify the effects of these details, the simple beam experiment was conducted. The maximum capacity of all the specimens were determined by the buckling of the lattice. The vertical reinforced details of the ends with steel plates, rather than the details reinforced with steel bars, are confirmed to be a valid method for enhancing the structural capacity of the U-flanged Truss beam. In addition, U-flanged Truss Steel Beam with reinforced endings with steel plates can exhibit sufficient capacity of the lattice buckling by the formulae according to Korean Building Code (KBC, 2016) and Eurocode 3.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권2호
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• pp.133-143
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• 2015

This paper describes the test results and nonlinear analysis of reinforced concrete T-beams strengthened by bonded steel plates under increasing static loading conditions. The first part of this paper discusses the flexural tests on five T-beams, including the test model design (based on similarity principles), test programs, and test procedure. The second part discusses the nonlinear numerical analysis of the strengthened beams, in which a concrete damage plasticity model and a cohesive behavior were adopted. The numerical analysis results are compared with experimental data and show good agreement. The area of bonded steel plate and the anchor bolt spacing were found to have an impact on the cracking load, yield load, and ultimate load. An increase in the area of steel plate and a reduction of the anchor spacing could significantly improve the cracking and ultimate loads and decrease the damage of the beam.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.73-74
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• 2010

콘크리트 보의 휨 보강을 위한 FRP 플레이트가 콘크리트 하면에 직접 부착될 경우 콘크리트-FRP 부착경계면에서 대부분 콘크리트 박리파괴에 의한 최종파괴가 주로 발생된다. 본 연구에서는 이들 콘크리트 박리에 의한 취성파괴를 지연시켜 부착 보강재의 수명을 보다 더 연장시키기 위하여 콘크리트와 보강재 접착경계면 사이에 얇은 두께의 중간 삽입재(알루미늄, 티타늄)를 앵커와 에폭시로 부착, 기존의 FRP 플레이트 보강방법 보다 개선된 휨 성능 보강방법에 관한 연구이다. 이를 위하여 본 연구에서는 상대적으로 가격이 저렴한 알루미늄과 재료적 성능이 우수한 티타늄을 중간삽입제로 이용, 콘크리트와 보강재 사이의 부착하였으며 이들의 활용에 따른 휨 연성 개선과 콘크리트 박리파괴 지연에 대한 효과를 측정하였다.