• 전산구조공학
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• 제8권4호
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• pp.75-85
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• 1995

본 연구의 목적은 부착되어 있거나 혹은 부착되어 있지 않는 텐돈을 갖고 있는 프리스트래스트 콘크리트 구조체의 해석이 가능한 프로그램을 개발하는데 있다. 이를 위해서 먼저 콘크리트, 철근, 그리고 텐돈등의 반복하중에 대한 모델을 선정 개발하고, 텐돈이 부착되어 있지 않는 경우에 그 응력 및 변형도를 보다 정확하게 해석할 수 있는 복합유한요소법을 유도하였다. 이러한 복합 유한요소법을 사용하였을때 요소의 변형 형상을 가정하지 않고도 각 단면들의 변형을 결정할 수 있어 요소의 길이가 기존의 유한요소법에 비하여 상당히 길어질 수 있다. 이러한 복합유한요소법을 가능하게 하기 위해서 다양한 형태의 적분 방법이 프로그램되었다. 그리고 텐돈이 부착되어 있지 않는 경우 그효과를 예측할 수 있는 방법이 개발되었다. 끝으로, 실제 구조체에 대한 해석결과 및 실제시험에 대한 해석결과를 비교하여 프로그램의 적용성을 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.15-24
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• 2008

본 논문에서는 프리캐스트 바닥판을 사용한 단순 강합성보에 교축방향으로 프리스트레스를 도입하는 경우, 콘크리트의 장기거동과 PS강재의 릴렉세이션에 의해 발생하는 프리스트레스의 손실과 장기처짐을 계산하기 위한 장기거동해석방법을 제시하였다. 또한 제시된 해석방법을 이용하여 장기거동해석을 수행하였으며, 이를 통해 합성보의 기하형상, 콘크리트강도 및 초기프리스트레스가 프리캐스트 바닥판을 사용한 강합성보의 장기거동에 미치는 영향을 평가하였다. 해석결과 합성보 기하형상의 영향에서 프리스트레스의 손실과 장기처짐에 영향을 미치는 주요인자는 각각 보의 단면적과 단면2차모멘트였다. 마지막으로, 총 프리스트레스 손실에서 크리프에 의한 손실과 건조수축에 의한 손실의 특성을 분석하여 소요 초기프리스트레스의 산정방법을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.62-68
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• 2001

본 연구는 비부착 긴장재의 응력 변화와 균열분포 구간길이에 영향을 미치는 변수에 관한 연구로서, 일반철근의 양, 긴장재양, 경간/깊이 비, 작용하중 형태 등의 변수를 중심으로 실험을 실시하였다. 실험은 일련의 기존연구를 토대로 재검증이 필요한 부분에 관하여 이루어졌다. 실험결과, 일반철근의 양과 긴장재 양은 비부착 긴장재의 응력 변화에 영향을 미치는 중요한 변수인 것으로 나타났으며, 경간/깊이 비와 작용하중의 형태는 일반철근의 양에 따라 국부적으로 비부착 긴장재의 응력 변화에 영향을 미치는 변수로서 역할을 하는 것으로 나타났다. 실험결과는 Moon/Lim의 설계식과 ACI 규준식, AASHTO LRFD 규준식, Allouche 등의 설계식에 의하여 상호 비교되었다. 그 결과, AASHTO LRFD 규준식과 Moon/Lim의 설계식이 적절하게 비부착 긴장재의 응력을 평가하고 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.171-182
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• 1994

프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 박스거다 교량의 정착부에 프리스트레스 힘이 도입되면, 과다한 국부집중 하중으로 인하여 균열이 발생할 수 있으며, 최근 이러한 교량의 건설시 텐던을 따라가며 심각한 균열이 발생한 경우가 있다. 본 논문은 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 상자형 교량의 정착부에 발생하는 국부집중응력의 분포 특성을 규명하고, 프리스트레스 정착부의 파괴거동에 가장 중요한 인자로 생각되는 텐던의 경사각, 텐던의 편심 및 콘크리트의 연단두께 등이 정착부 파괴에 미치는 효과등을 규명하고, 이들 변수를 포함하는 정착부 균열하중 및 극한하중 예측식을 제안함에 그 목적이 있다. 이를 위하여 정착부 파괴에 직접적인 영향을 미치는 단면의 형상, 텐던의 배치상태등을 변수로 하는 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 본 연구에서는 단면의 기하학적 형상 및 배근방식에 따른 초기균열하중 및 극한하중 예측식이 제안되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.101-108
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• 2002

다양한 공법으로 널리 시공되고 있는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 연속 교량의 단면에는 시공이 음이 발생하게 된다. 이러한 시공이음부에서 연속적인 프리스트레스 하중을 도입하기 위해서는 텐던을 겹침이음(overlapping)하거나 텐던 커플러를 사용하는 방법이 사용되며, 후자의 경우는 시공이 음의 정착부 배근의 단순화와 효율적으로 텐던을 사용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구의 목적은 텐던 커플러를 사용한 PSC 교량의 시공이음부의 종방향 응력 분포를 규명하는 데 있으며, 이를 위해 텐던 연속과 단면의 분할 시공 효과를 고려한 실험과 유한요소 해석을 수행하였다 연구결과 텐던 커플러를 사용한 시공이음부의 응력 상태는 텐던 커플러를 사용하지 않은 경우에 비해 종방향 응력상태와 다르게 나타나고 있다. 특히 구조적으로 문제가 되는 종방향 압축응력은 시공이음부에서 텐던 연결비율이 증가함에 따라 크게 감소한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.843-854
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• 2013

이 논문에는 PS강연선이 부식된 PSC보부재의 극한휨거동을 평가하기 위해 수행한 실험연구를 수록하였다. 프리스트레스 감소와 PS강연선의 단면적 감소가 PSC보의 휨강도에 미치는 영향을 평가하기 위해 5개의 PSC보부재를 이용하여 정적하중 재하실험을 수행하였다. 두 개의 PSC보부재는 드릴을 이용해 덕트 내부에 있는 PS강연선 표면을 노출시킨 후 부식촉진장치를 이용해 인위적으로 PS강선들을 부식시켰다. 실험부재의 파괴시까지 정적하중을 재하하면서 철근과 콘크리트의 변형률, 그리고 중앙부의 처짐량 변화를 측정하였으며 또한 음향센서를 콘크리트표면에 부착하여 부식된 PS강선의 파단을 모니터링하였다. 실험결과를 토대로 PS강선이 부식된 PSC보부재의 휨강도 평가방법을 분석하였다. 또한, 사용하중 작용시 후긴장된 PSC보부재 내부의 PS강연선의 부식 여부를 조기 예측할 수 있는 방법을 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.101-116
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• 2008

보강토 옹벽의 영구구조물로서의 적용성이 증가함에 따라 지속 혹은 반복하중 등 다양한 하중조건하에서 장기적인 잔류변형이 설계/시공시 주요 관점이 되고 있다. 본 연구에서는 교량구조물의 피어 및 Back-to-Back(BTB) 형태의 보강토 옹벽을 대상으로 사용하중 작용 이전에 작용시키는 선행하중이 보강토 구조물의 잔류변위를 제어에 미치는 영향을 고찰하였다. 이를 위해 모형 피어와 BTB 옹벽을 축조하여 단순재하, 지속하중, 반복하중 등 다양한 하중조건 및 시공조건에 대한 모형실험을 수행하였다. 그 결과 선행재하 공법은 다양한 하중 및 시공조건에서 잔류변위 제어에 탁월한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2001

최근 프리스트레스트 콘크리트 연속 교량은 다양한 공법에 의해 시공되어지고 있으며, 특히 세스먼트로 시공되는 ILM(Incremental Launching Method)과 MSS(Movable Scaffolding System) 공법을 사용하는 경우 교량 단면에서 시공이음이 발생하게 된다. 이러한 시공이음부에서 연속적인 트리스트레스 하중을 도입하기 위해서는 텐던을 겹침이음(overlapping)하거나 텐던 커플러를 사용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 텐던 커플러를 사용한 프리스트레스트 콘크리트 교량 부재의 텐던 접속이음에 대한 응력 상태를 구명하고자 하였으며, 이를 위해 텐던의 커플링 효과를 고려한 실험과 유한요소 해석을 수행하였다. 유한요소 해석 결과와 실험에서 얻은 접속이음부의 응력 상태는 비교적 잘 일치하는 것으로 잘 나타났으며, 텐던 커플러를 사용한 접속이음부의 응력 상태는 텐던 커플러를 사용하지 않은 경우에 비해 종방향 및 횡방향 응력 상태가 상당히 다르게 나타나고 있다. 특히 구조적으로 문제가 되는 종방향 압축응력은 접속이음부 주위에서 텐던의 접속 비율이 증가함에 따라 크게 감소하는 것으로 나타나고 있다. 이러한 텐던 접속이음부 주위에서의 종방향 압축 응력의 감소는 활하중, 온도하중 및 건조수축으로 인해 프리스트레스트 교량에 인장응력이 작용할 때 균열이 발생할 수 있는 것으로 사료된다. 본 연구에서 얻은 텐던 접속이음부에서의 응력 상태는 향후 텐던 접속이음부의 구조 거동을 평가하고, 해석 및 설계에 유용한 기초 자료를 제시하고 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권3호
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• pp.361-370
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• 2017

Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.777-786
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• 2010

이 연구에서는 강섬유로 보강된 초고성능 콘크리트(UHPC)를 적용한 대형 크기의 프리스트레스트 콘크리트 거더의 정적하중재하실험을 통하여 휨거동 특성을 파악하고자 하였다. 이 연구결과는 추후 UHPC를 적용한 프리스트레스트 콘크리트 거더의 처짐산정 및 휨강도 산정 모델링에 주요한 기초적인 실험결과를 제공한다. 휨 하중하에서의 프리스트레스트 콘크리트 T-거더의 거동을 파악하기 위하여 강섬유를 혼입하였다. 강섬유는 원형단면의 직선형상이며, 콘크리트에서 2%의 부피비를 나타낸다. 거더는 압축강도 150~190 MPa의 UHPC를 이용하여 제작하였으며, 프리스트레스트 거더의 휨내력을 파악하고자 하였다. 실험결과는 강섬유 보강 UHPC가 거더의 균열제어 및 연성거동에 효과적임을 나타낸다. 강섬유 보강 UHPC를 적용한 프리스트레스트 거더의 파괴는 인장균열에서의 가교 역할(bridging effect)을 하는 강섬유의 뽐힘(pullout)과 더불어 발생한다. 강섬유의 뽑힘과 더불어 단면의 인장강도 손실이 발생하며, 이는 거더의 휨파괴를 유발한다. 또한, 도입 프리스트레스량이 거더의 휨강도에 영향을 미치는 것으로 나타난다.