• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.271-276
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• 2002

Existing design equations generally overestimate the shear strength of the circular transverse reinforcement. This is due to the simplification of the discrete distribution of the reinforcement to the continuous one and the inappropriate application of the classical truss model to the circular section, which is different in shear-resisting component from the rectangular section. The present study introduces a new model considering the starting point of the diagonal crack, the number of transverse reinforcing bars crossing the crack and the effective strength component of the transverse resistance. This model leads to a simple design equation which is derived using the linear regression method and is in agreement with the lower bound of exact strength curve.

• Computers and Concrete
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• 제8권5호
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• pp.541-561
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• 2011

The Finite Element Method (FEM) was employed to demonstrate that accurate simulations of seismically repaired and retrofitted reinforced concrete shear walls can be achieved provided a good analysis program with comprehensive models for material and structural behaviour is used. Furthermore, the analysis tool should have the capability to retain residual damage experienced by the original structure and carry it forward in the repaired and retrofitted structure. The focus herein is to provide quick, simple, but reliable modelling procedures for repair and retrofitting strategies such as concrete replacement, addition of diagonal reinforcing bars, bolting of external steel plates, and bonding of external steel plates and fibre reinforced polymer sheets, thus illustrating versatility in the modelling. Slender, squat, and slender-squat shear walls were investigated. The modelling utilized simple rectangular membrane elements for the concrete, truss bar elements for the steel and FRP retrofitting materials, and bond-link elements for the bonding interface between steel or FRP to concrete. The analyses satisfactorily simulated seismic behaviour, including lateral load capacity, displacement capacity, energy dissipation, hysteretic response, and failure mode.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권1호
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• pp.1-27
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• 2015

This article presents a theoretical parametric analysis on the ultimate torsional behaviour of axially restrained reinforced concrete (RC) beams. This analysis is performed by using a computing procedure based on a modification of the Variable Angle Truss Model. This computing procedure was previously developed to account for the influence of the longitudinal compressive stress state due to the axial restraint conditions provided by the connections of the beams to other structural members. The presented parametric study aims to check the influence of some important variable studies, namely: torsional reinforcement ratio, compressive concrete strength and axial restraint level. From the results of this parametric study, nonlinear regression analyses are performed and some design charts are proposed. Such charts allow to correct the resistance torque of RC beams (rectangular sections with small height to width ratios) to account for the favorable influence of the axial restraint.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.982-988
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• 2002

철근콘크리트 기둥에서 원형 전단철근에 의한 전단강도 성분을 산정하는 기존의 기준식들은 일반적으로 그 강도를 과대평가하는 경향이 있다. 그 이유는 불연속분포로 이루어진 철근의 배근을 단순한 연속분포로 가정하는 데에서 기인하며, 또 다른 한편으로는 단면이 직사각형인 부재에 사용되는 설계식을 원형 단면에 그대로 적용함으로써 발생한다. 전단철근은 부재에 대각선균열이 발생하면서 그 역할이 시작된다고 할 수 있는데, 원형 단면은 직사각형 단면과는 달리 균열을 가로지르는 지점에 따라 전단력에 저항하는 성분이 달라지기 때문이다. 본 연구에서는 원형 전단철근에 대하여 대각선 균열의 시작점과 그 균열을 가로지르는 전단철근의 개수, 그리고 원형단면 상에서의 저항성분의 변화를 고려한 새로운 강도모델을 제안하고자 하였다. 제안된 모델의 수학적인 해석에 따르면 균열을 가로지르는 철근의 개수가 적을수록 균열의 시작점 및 균열의 수직투영거리가 철근의 배근 간격과 이루는 배율이 철근의 전단저항에 미치는 영향이 크다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로 도출된 불연속 모델을 설계에 이용될 수 있는 식으로 단순화시키기 위해 선형회귀법이 이용되었으며, 이렇게 유도된 설계방정식은 수학적 정해의 하한계 값에 부합하는 결과를 가져왔다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.81-88
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• 2022

NRC (New paradigm Reinforced Concrete) 보는 강판거푸집과 함께 주보강재로 사용되는 주앵글에 기본 전단보강재로 사용되는 전단앵글을 트러스 구조형태로 용접조립한 후, 현장에서 추가적인 주 철근과 전단보강근이 배근된다. 본 연구에서는 NRC 보의 전단보강재 종류(전단앵글, 경사전단보강근, U형 덮개철근)에 따른 전단실험을 통하여 NRC 보의 전단성능평가를 실시하였다. 실험결과, 실험체별 초기균열이 발생되기전 초기강성은 유사하게 나타났으며, 모든 실험체는 전단파괴되었다. 실험체의 전단보강재가 최대내력시 항복거동하였고, 전단보강재의 보강량 증가에 따라 실험전단내력이 증가하였다. 이를 볼 때 NRC 전단보강재가 전단강도 기여분에 해당하는 전단성능을 발휘하는 것으로 판단된다. 콘크리트구조기준(KDS 14 20 22)에 의한 이론내력을 산정한 결과, 전단보강재가 배근된 NRC 보 실험체들의 실험전단내력이 이론전단내력에 비하여 37~146% 크게 나타나, 이론내력식이 NRC 실험체 상세에 대하여 안전측으로 평가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제67권5호
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• pp.465-479
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• 2018

In a previous study, design charts where proposed to help the torsional design of axially restricted reinforced concrete (RC) beams with squared cross section. In this article, new design charts are proposed to cover RC beams with rectangular cross section. The influence of the height to width ratio of the cross section on the behavior of RC beams under torsion is firstly shown by using theoretical and experimental results. Next, the effective torsional strength of a reference RC beam is computed for several values and combinations of the study variables, namely: height to width ratio of the cross section, concrete compressive strength, torsional reinforcement ratio and level of the axial restraint. To compute the torsional strength, the modified Variable Angle Truss Model for axially restricted RC beams is used. Then, an extensive parametric analysis based on multivariable and nonlinear correlation analysis is performed to obtain nonlinear regression equations which allow to build the new design charts. These charts allow to correct the torsional strength in order to consider the favourable influence of the compressive axial stress that arises from the axial restraint.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.505-517
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• 2008

휨지배 거동을 나타내는 세장한 이중강판합성벽의 비탄성 거동을 예측하기 위하여 비선형 수치해석 모델이 연구되었다. 수치해석의 편리를 위하여, 제안된 모델은 비교적 단순한 모델을 가지고 비탄성 거동을 근사적으로 예측할 수 있는 거시적 모델로 개발되었다. 휨지배 거동을 나타내는 벽체에 대해서는 다중평행요소 모델이 사용되었으며, 깊은 연결보의 전단거동을 위하여 X형 대각요소 모델이 사용되었다. 각 요소의 주기거동을 예측하기 위하여 콘크리트 및 강판 요소에 대한 간략화된 일축의 주기모델을 제안하였다. 제안된 해석모델은 1자형 및 T형 단일벽과 병렬벽에 적용하였으며, 그 결과는 기존의 실험결과와 비교되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제41권6호
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• pp.861-871
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• 2021

This study aims at investigating the hysteretic performance of a novel composite wall panel fabricated by infilling aerated concrete blocks into a novel light-steel frame used for low-rise residential buildings. The novel light-steel frame is consisted of two thin-wall rectangular hollow section columns and a truss-beam assembled using patented U-shape connectors. Two bare light-steel frames and two composite wall panels have been tested to failure under horizontal cyclic loading. Hysteretic curves, lateral resistance and stiffness of four specimens have been investigated and analyzed. Based on the testing results, it is found that the masonry infill can significantly increase the lateral resistance and stiffness of the novel light-steel frame, about 2.3~3 and 21.2~31.5 times, respectively. Failure mode of the light-steel frame is local yielding of the column. For the composite wall panel, firstly, masonry infill is crushed, subsequently, local yielding may occur at the column if loading continues. Hysteretic curve of the composite wall panel obtained is not plump, implying a poor energy dissipation capacity. However, the light-steel frame of the composite wall panel can dissipate more energy after the masonry infill is crushed. Therefore, the composite wall panel has a much higher energy dissipation capacity compared to the bare light-steel frame.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.47-54
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• 2012

대공간 건축물의 특징 중 경량화 된 지붕 구조 및 재료의 사용으로 인해 지붕면의 손상이나 파괴 등의 피해가 많다. 대규모 경기장의 경우에는 지붕의 구조가 철골 트러스와 인장케이블을 기반으로 테프론이라는 막재료를 사용하여 구조체를 감싸거나 덮는 형태로 많이 설계가 되는데, 특히 이 막재료의 피해가 많으며 심각한 상황이다. 이러한 사례를 통해 대공간 건축물의 지붕에 대한 내풍설계 연구는 아직 미흡한 상태임을 알 수 있다. 본 논문은 쌍곡포물선 대공간구조물의 지붕의 형태에 대한 공기역학적인 특성을 알아보기 위하여 풍압실험과 유체해석을 실시하였다. 실험결과 바람이 불어오는 방향의 지붕 모서리에서 가장 큰 최소피크외압계수가 나타나지만 지붕의 길이방향으로 갈수록 최소피크풍압계수는 감소하고 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권5호
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• pp.607-621
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• 2012

The Expo Culture Centre is one of the permanent buildings at the World Expo 2010 in Shanghai, China. The main structure has an oval shape and consists of 36 radial cantilever steel trusses with different lengths and inner frames made of concrete-filled rectangular steel tube members. Tuned mass dampers are used to reduce the excessive vibrations of the sixth floor that are caused by human-induced resonance. A three-dimensional analytical model of the system is developed, and its main characteristics are established. A series of field tests are performed on the structure, and the test results show that the vertical vibration frequencies of most structural cantilevers are between 2.5 Hz and 3.5 Hz, which falls in the range of human-induced vibration. Twelve pairs of tuned mass dampers weighing 115 tons total were installed in the structure to suppress the vibration response of the system. These mass dampers were tuned to the vertical vibration frequency of the structure, which had the highest possibility of excitation. Test data obtained after the installation of the tuned mass dampers are used to evaluate their effectiveness for the reduction of the vibration acceleration. An analytical model of the structure is calibrated according to the measured dynamic characteristics. An analysis of the modified model is performed and the results show that when people walk normally, the structural vibration was low and the tuned mass dampers have no effect, but when people run at the structural vibration frequency, the tuned mass dampers can reduce the floor vibration acceleration by approximately 15%.