• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.185-185
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• 2011

기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권4호
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• pp.939-963
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• 2016

According to the new directives about the rational and efficient use of energy, thermal bridges in buildings have to be avoided, and the thermal insulation (TI) layer should run without interruptions all around the building - even under its foundations. The paper deals with the seismic response of multi-storeyed reinforced concrete (RC) frame building structures founded on an extruded polystyrene (XPS) layer placed beneath the foundation slab. The purpose of the paper is to elucidate the problem of buildings founded on a TI layer from the seismic resistance point of view, to assess the seismic behaviour of such buildings, and to search for the critical parameters which can affect the structural and XPS layer response. Nonlinear dynamic and static analyses were performed, and the seismic response of fixed-base (FB) and thermally insulated (TI) variants of nonlinear RC building models were compared. Soil-structure interaction was also taken into account for different types of soil. The results showed that the use of a TI layer beneath the foundation slab of a superstructure generally induces a higher peak response compared to that of a corresponding system without TI beneath the foundation slab. In the case of stiff structures located on firm soil, amplification of the response might be substantial and could result in exceedance of the superstructure's moment-rotation plastic hinge capacities or allowable lateral roof and interstorey drift displacements. In the case of heavier, slenderer, and higher buildings subjected to stronger seismic excitations, the overall response is governed by the rocking mode of oscillation, and as a consequence the compressive strength of the XPS could be insufficient. On the other hand, in the case of low-rise and light-weight buildings, the friction capacity between the layers of the applied TI foundation set might be exceeded so that sliding could occur.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.1020-1025
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• 2009

본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 순수휨을 받는 계단식 변단면 일축대칭 I형보의 탄성 횡-비틀림 좌굴강도 산정법에 대해 설계식 개발이 수행되었다. 유한요소해석결과는 새로운 강도계산식 개발에 활용되었으며, 제안된 강도식은 해석결과와 잘 일치하는 결과를 나타내었다. 새로운 좌굴강도 제안식은 해석결과와 비교하여 $-11%{\sim}2%$의 오차범위를 나타내고 있으며, 모멘트 구매계수가 고려되지 않는다면 간편하게 안전측으로 설계에 적극 활용 가능하다. 또한, 다양한 하중 즉 집중하중, 등분포하중, 및 일련의 집중하중이 작용하는 일축대칭 변단면 부재의 좌굴강도 산정식 개발에 크게 기여하게 될 것이다.

• Computers and Concrete
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• 제3권1호
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• pp.1-15
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• 2006

The seismic safety of reinforced concrete containment building can be evaluated by probabilistic analysis considering randomness of earthquake, which is more rational than deterministic analysis. In the safety assessment of earthquake-resistant structures by the deterministic theory, it is not easy to consider the effects of random variables but the reliability theory and random vibration theory are useful to assess the seismic safety with considering random effects. The reliability assessment of reinforced concrete containment building subjected to earthquake load includes the structural analysis considering random variables such as load, resistance and analysis method, the definition of limit states and the reliability analysis. The reliability analysis procedure requires much time and labor and also needs to get the high confidence in results. In this study, random vibration analysis of containment building is performed with random variables as earthquake load, concrete compressive strength, modal damping ratio. The seismic responses of critical elements of structure are approximated at the most probable failure point by the response surface method. The response surface method helps to figure out the quantitative characteristics of structural response variability. And the limit state is defined as the failure surface of concrete under multi-axial stress, finally the limit state probability of failure can be obtained simply by first-order second moment method. The reliability analysis for the multiaxial strength limit state and the uniaxial strength limit state is performed and the results are compared with each other. This study concludes that the multiaxial failure criterion is a likely limit state to predict concrete failure strength under combined state of stresses and the reliability analysis results are compatible with the fact that the maximum compressive strength of concrete under biaxial compression state increases.

• 대한치과보철학회지
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• 제37권5호
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• pp.607-619
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• 1999

Cortical support is an important factor, as the engagement of the fixture in strong compact bone offers an increased load-carrying capacity and initial stability. Because of the poor bone quality in the posterior mandible and other anatomic considerations, it has been suggested that implant fixtures be placed in these locations with apical engagement of the lingual cortical plate for so-called bicortication. The purpose of this investigation was to determine the effect of cortical engagements and in addition polyoxymethylene(POM) intramobile connector(IMC) of IMZ implant on implant load transfer in edentulous posterior segment of mandible, using three-dimensional (3D) finite element analysis models composed of cortical and trabecular bone involving single implant. Variables such as (1) the crestal peri-implant defect, (2) the apical engagement of lingual cortical plate, (3) the occlusal contact position (a vertical load at central fossa or buccal cusp tip), and (4) POM IMC were investigated. Stress patterns were compared and interfacial stresses along the bone-implant interface were monitored specially. Within the scope of this study, the following observations were made. 1) Offset load and angulation of fixture led to increase the local interfacial stresses. 2) Stresses were concentrated toward the cortical bones, but the crestal peri-implant defect increased the interfacial stresses in trabecular bone. 3) For the model with bicortication, it was noticed that the crestal cortical bone provided more resistance to the bending moment and the lingual cortical plate provided more support for the vertical load. But Angulation problem of the fixture from the lingual cortical engagement caused the local interfacial stress concentrations. 4) It was not clear that POM IMC had the effect on stress distribution under the present experimental conditions, especially for the cases of crestal peri-implant defect.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.39-49
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• 2002

본 연구에서는 지반-말뚝 상호작용을 고려한 동해석을 위한 해석기법의 제안과 이의 검증을 위한 진동실험을 실시하였다. 일정한 가속도에서 단독말뚝과 중심간격 2.5d(d=직경)인 2$\times$2 군말뚝의 휨모멘트 값을 측정한 결과 주파수에 관계없이 지표면으로부터 깊이 4d 미만에서 단독말뚝과 군말뚝의 휨모멘트값이 최대가 되었으며 그 값은 단독, 군말뚝 모두 일치하였으나 지표면으로부터 깊이 4d이하에서는 단독말뚝은 군말쪽에 비해 휨모멘트 값이 커지는 경향을 보였다. 진동대 실험에서 측정한 입력가속도를 수치해석에서 지진가속도로 하여 해석한 결과 단독말뚝과 군말뚝 모두 지표면으로부터 4d 미만의 상부부분에서는 실험값과 비슷한 결과를 얻었으나 군말뚝의 경우 지표면으로부터 4d 이상의 부분에서는 실험 값과는 상이한 결과를 얻었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.379-388
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• 2006

본 연구의 목적은 휨과 전단에 지배 받는 철근콘크리트 보에서 아치작용에 의한 전단기여분을 평가하는 모델을 개발하는 것이다. 전단력은 휨모멘트의 변화률이라는 관계식을 기초로, 분산트러스 이상화 기법을 이용하여 횡단면에서 베르누이(Bernoulli) 휨 평면으로부터 전단변형적합조건을 새롭게 유도하였다. MCFT와 분산트러스 이상화를 통해 전단흐름에 의한 복부전단요소의 전단곡률을 일치시키는 전단변형적합조건을 수립하였다. 전단변형적합조건을 이용하면, 보 전단거동은 타이드아치작용과 보 작용의 두 성분으로 수치적 분해 될 수 있다. 그리고 두 기본 작용의 분해가 가능하기 때문에 전단에 지배받는 보의 내력을 예측할 수 있다. 제안 모델의 유효성은 기존 문헌에 수록된 활용 가능한 실험 자료를 통해 검증하였고, 수행 결과는 예측치와 실험치 사이에서 실질적으로 일치하는 결과를 얻었다. 결과의 정확성으로부터 제안 모델의 합리성을 확신할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.301-312
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• 2007

무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부는 뚫림전단파괴에 취약하여 구조 성능을 향상시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 새로운 슬래브-기둥 접합부 전단 보강 방법인 래티스 보강의 강도와 변형 능력을 평가하기 위한 실험 연구를 실시하였다. 주기 횡 하중을 받는 4개의 래티스 보강 접합부에 대한 실험을 실시하였으며, 비교를 위하여 전단 무보강 시험체, 스터드 레일, 전단 밴드, 스터럽 등 다양한 기존의 전단 보강 방법으로 보강된 실험체에 대하여 실험을 실시하였다. 실험 결과, 래티스 보강은 강도와 변형 능력면에서 모두 우수한 성능을 나타내었으며, 현행 기준의 예측 강도를 현저히 상회하는 강도를 나타내어 전단 보강에 매우 효율적인 보강 방법으로 평가되었다. 반면에 스터럽, 스터드 레일과 전단 밴드 실험체는 전단 무보강 실험체에 비하여 강도 증진 효과가 크지 않거나, 그 강도에 미치지 못하는 강도를 나타냈다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.107-114
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• 2013

이 연구는 고속비상체의 충돌 및 에멀젼 폭약에 의한 폭발조건에서 섬유보강 콘크리트의 내충격 성능을 실험적으로 평가하는 것으로 목적으로 하였으며, 고속 충격시험은 비상체의 충돌속도는 약 350 m/s이며, 폭발실험은 시험체 표면에 폭약을 접촉시킨 상태에서 실시하였다. 그 결과, PVA, PE 및 강섬유의 혼입에 의한 섬유보강 콘크리트 시험체의 휨인장성능 증가는 고속충격 및 접촉폭발에 의한 배면파괴를 억제시켰다. 콘크리트의 내충격 성능에 있어서 배면파괴 억제는 압축강도에 비하여 휨인장성능의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한, 고속충돌 및 접촉폭발에 의해 발생하는 콘크리트 시험체의 파괴패턴은 매우 유사한 것을 알 수 있었으며, 고속비상체에 의한 충돌실험을 통해 접촉폭발상황에 대한 시험체의 파괴패턴의 유추가 가능할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권6호
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• pp.849-864
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• 2019

One way to achieve sustainable construction is to reduce concrete consumption by use of more sustainable and higher strength concrete. Modern building codes do not cover the use of ultra-high strength concrete (UHSC) in the design of composite structures. Against such background, this paper investigates experimentally the mechanical properties of steel fibre-reinforced UHSC and then the structural behaviors of UHSC encased steel (CES) members under both concentric and eccentric compressions as well as pure bending. The effects of steel-fibre dosage and spacing of stirrups were studied, and the applicability of Eurocode 4 design approach was checked. The test results revealed that the strength of steel stirrups could not be fully utilized to provide confinement to the UHSC. The bond strength between UHSC and steel section was improved by adding the steel fibres into the UHSC. Reducing the spacing of stirrups or increasing the dosage of steel fibres was beneficial to prevent premature spalling of the concrete cover thus mobilize the steel section strength to achieve higher compressive capacity. Closer spacing of stirrups and adding 0.5% steel fibres in UHSC enhanced the post-peak ductility of CES columns. It is concluded that the code-specified reduction factors applied to the concrete strength and moment resistance can account for the loss of load capacity due to the premature spalling of concrete cover and partial yielding of the encased steel section.