• Earthquakes and Structures
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• 제25권3호
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• pp.149-160
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• 2023

Over the course of the last 4-5 years, India's northeastern region have widely used Autoclaved Aerated Concrete (AAC) blocks to construct load-bearing masonry structures. The aim of this investigation is to examine the shear characteristics of AAC masonry triplet assemblage strengthened by using two techniques, i.e., the bead joint (BJ) and the bed-head joint (BHJ) technique. Three unique variations of wire mesh were involved in the strengthening method. Furthermore, three strengthening configurations were used to strengthen each of the three wire mesh variations and the two-strengthening method, i.e. (-), L and (Z) configuration. The unreinforced and reinforced triplet masonry wallets were tested under direct shear test. From the results obtained, the 'BJ'triplet masonry wallets observed an enhanced in shear strength of about 2.23% to 23.33 % whereas the 'BHJ' triplet masonry wallets observed an enhanced in shear strength of about 22.92% to 50.69%. The "BHJ" strengthening method effectively enhance the shear strength of the triplet masonry wallets compared to the "BJ" and the "UR" wallets with an increase in capacity as the wire mesh strength increases. Furthermore, in terms of the strengthening configuration, the (Z) configuration performs better, followed by the (L) and (-) configuration demonstrating the strengthening configuration effectiveness.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권4호
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• pp.495-508
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• 2018

In this paper, cyclic loading tests on composite frame inner joints of steel-reinforced recycled concrete (SRRC) column-steel beam were conducted. The main objective of the test was to obtain the shear behavior and analyze the shear strength of the joints. The main design parameters in the test were recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage and axial compression ratio. The failure process, failure modes, hysteresis curves and strain characteristics of the joints were obtained, and the influences of design parameters on the shear strength of the joints have been also analysed in detail. Results show that the failure modes of the joints area are typical shear failure. The shear bearing capacity of the joints maximally decreased by 10.07% with the increase in the RCA replacement percentage, whereas the shear bearing capacity of the joints maximally increased by 16.6% with the increase in the axial compression ratio. A specific strain analysis suggests that the shear bearing capacity of the joints was mainly provided by the three shear elements of the recycled aggregate concrete (RAC) diagonal compression strut, steel webs and stirrups of the joint area. According to the shear mechanism and test results, the calculation formulas of the shear bearing capacity of the three main shear elements were deduced separately. Thus, the calculation model of the shear bearing capacity of the composite joints considering the adverse effects of the RCA replacement percentage was established through a superposition method. The calculated values of shear strength based on the calculation model were in good agreement with the test values. It indicates that the calculation method in this study can reasonably predict the shear bearing capacity of the composite frame inner joints of SRRC column-steel beam.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.345-356
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• 2010

직접전단과 불균형모멘트를 재하받는 슬래브-기둥 내부 접합부에 대한 대체설계방법이 개발되었다. 슬래브-기둥 접합부는 뚫림전단파괴에 앞서서 휨균열에 의해서 손상을 받으므로, 이 연구에서는 위험단면의 압축대에서 대부분의 전단저항이 발휘된다고 가정하였다. 뚫림전단강도의 산정을 위하여, 슬래브 휨모멘트와 불균형모멘트에 의해서 유발되는 압축수직응력의 영향을 고려하였다. 압축수직응력과 전단응력 사이의 상관관계를 고려하기 위하여, Rankine의 콘크리트 재료파괴기준을 사용하였다. 제안된 강도모델은 실험 결과와의 비교를 통하여 검증하였다. 검증 결과, 제안된 설계방법은 ACI 318과 Eurocode 2 보다 우수한 강도추정능력을 가지고 있으며 직접전단 또는 직접전단-불균형모멘트 복합하중을 재하받는 슬래브-기둥 접합부의 설계에 사용될 수 있다는 점이 밝혀졌다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.603-613
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• 2015

현행 콘크리트 구조기준에는 전단파괴의 취성적 특성을 고려하여 휨 부재에 최소전단철근을 배근하도록 규정하고 있고, 강섬유 보강 콘크리트 사용시 강섬유가 최소전단철근을 대신하여 사용가능하도록 허용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 최소전단철근과 강섬유가 전단강도에 미치는 영향을 단순지지 보 실험을 통해 분석하였다. 실험결과를 살펴보면, 강섬유 보강이 최소 전단철근보다 전단강도에 미치는 영향이 크게 나타났고 특히, 고강도콘크리트가 사용된 경우 강섬유 효과가 크게 발휘되었다. 강섬유 콘크리트의 특성을 살펴보기 위해 기존 실험 자료를 분석하였고 현행 기준에 사용되고 있는 최소전단철근 대용으로의 강섬유 보강 콘크리트 보의 적절성을 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권11호
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• pp.21-26
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• 2020

자연상태의 흙은 다양한 크기의 입자로 구성되어 있으며, 이 흙의 역학적 거동 중 전단거동은 입도 분포에 크게 영향을 받는다. 그리고 자연상태의 흙은 조립토와 세립토가 다양하게 혼합되어 존재하기 때문에 그 역학적 성질인 전단특성을 명확히 파악하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 흙의 입도 분포가 흙의 전단특성에 미치는 영향을 확인하기 위한 목적으로 조립토는 모래를 세립토는 실트를 이용해 모래에 대한 실트의 함유량을 변화시켜 입도 분포가 다른 사질토를 조성한 후 링 전단시험을 수행하였다. 그리고 물 공급 시 입도 분포가 다른 사질토의 전단특성 변화를 확인하기 위해 링 전단시험 중 물을 공급하여 실험을 수행하였다. 그 결과 실트 함유량이 증가할수록 전단강도는 점차 증가하다 실트 함유량이 모래보다 많아지면 전단강도는 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 수분 공급 시 실트 함유량에 따라 잔류전단강도는 완만한 경사를 나타내며 감소하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권1호
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• pp.659-668
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• 2018

A series of direct shear tests were implemented on three different types of specimens (i.e., clean Perth sand, sand containing 10, 20 and 30% bentonite, sand containing 1, 3 and 5% slag, and sand containing 10, 20 and 30% bentonite with increasing percentages of added slag (1%, 3% and 5%). This paper focuses on the shear stress characteristics of clean sand and sand mixtures. The samples were tested under different three normal stresses (100, 150 and 200 kPa) and three curing periods of no curing time, 7 and 14 days. It was observed that the shear stresses of clean sand and mixtures were increased with increasing normal stresses. In addition, the use of slag has improved the shear strength of the sand-slag mixtures; the shear stresses rose from 128.642 kPa in the clean sand at normal stress of 200 kPa to 146.89 kPa, 154 kPa and 161.14 kPa when sand was mixed with 1%, 3% and 5% slag respectively and tested at the same normal stress. Internal friction angle increased from $32.74^{\circ}$ in the clean sand to $34.87^{\circ}$, $37.12^{\circ}$ and $39.4^{\circ}$ when sand was mixed with 1%, 3% and 5% slag respectively and tested at 100, 150, and 200 kPa normal stresses. The cohesion of sand-bentonite mixtures increased from 3.34 kPa in 10% bentonite to 22.9 kPa, 70.6 kPa when sand was mixed with 20% and 30% bentonite respectively. All the mixtures of clean sand, different bentonite and slag contents showed different behaviour; some mixtures exhibited shear stress more than clean sand whereas others showed less than clean sand. The internal friction angle increased, and cohesion decreased with increasing curing time.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.99-106
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• 1990

신선한 화강암의 절리면에 물유리계 융액형 약액이 충전되었을 때 이 충전 물질이 전단강도에 미치는 영향에 대해 평가해 보고자 하였다. 충전물질은 25% 물유리계 용액형 약액을 사용하였으며, 사용된 시료는 균일한 거칠기의 절리면을 가지는 화강암 시편을 제작하여 Hoek에 의해 만들어진 현장, 또는 실내에서 쓰이는 직접전단시험기를 사용하여 실험하였다. 충전되지 않은 불연속면에서의 전단강도는 직접적으로 암석과 암석의 접촉면에서 발생하게 되고, 약액으로 충전된 불연속면에서의 전단응력-변형곡선은 암석과 암석이 직접 접촉하기 전에 충전물질의 변형이 발생한 다음 암석과 암석이 암석의 접촉면에서 전단파괴가 발생하게 된다. 따라서 최대전단강도에 이를 때의 변위는 약액으로 충전되었을 때 더 커지게 됨을 알 수 있었다. 임의의 수직하중하에서 수평하중이 증가하게 되면 충전되지 않은 불연속면에서는 빠르게 최대전단강도에 도달하게 되며 그 이후 잔류 전단강도로 떨어지게 된다. 그러나, 충전된 불연속면에서는 내부마찰각이 감소되고, 최대전단강도와 잔류전단강도의 차이는 거의 없었다. 또한 충천두께가 커질수록 단위전단강성(unit shear stiffness, Ks)값도 감소되는 것을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제24권1호
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• pp.46-54
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• 2014

암반 구조물의 안정성에 결정적인 영향을 미치는 절리의 특성을 파악하기 위해서는 일반적으로 직접전단시험을 통한 연구가 수행되고 있으나, 본 연구에서는 3차원 개별요소법에 근거한 3DEC을 사용하여 직접전단시험을 수치해석적으로 수행하였다. 톱니각과 강도가 상이한 인공 절리시험편에 대해 수직하중을 4단계로 변화시켜가며 일정수직하중 조건에서 실험실 직접전단시험으로 최대전단강도를 측정하였다. 그리고 실내시험을 통해 얻은 시험편의 역학적 물성으로 수치해석 모델링을 수행하였고, 획득한 전단강도를 실험실 직접전단시험으로 수행한 전단강도와 비교 분석하였다. 그 결과 개별요소법에 의한 수치해석은 암반의 전단거동을 잘 모사할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.126-133
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• 2017

본 연구는 원형 천공된 플랫 형태와 팔각형 형태의 중공을 가지는 슬래브의 전단강도를 평가하고 있다. 최근 건축구조물에서 슬래브 두께에 대한 증가와 품질관리에서 요구되는 수준이 상향됨에 따라 프리캐스트 중공 슬래브 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 중공 슬래브 시스템은 널리 알려진 바와 같이 슬래브의 자중을 감소시킬 수 있는 효율적인 바닥시스템이다. 하지만 중공슬래브는 전단에 저항하는 슬래브 웨브의 콘크리트 면적 감소로 전단강도 성능이 저하될 수 있다. 특히, 프리캐스트 중공슬래브는 PC 슬래브 데크의 접합면이 발생하며, 접합면의 균열로 인한 전단파괴가 일어나지 않도록 방지하여야 한다. 본 연구에서는 I-슬래브 시스템의 전단강도를 평가하기 위하여 3점 가력에 의한 주축 및 직교축에 대한 전단 실험을 실시하였다. 실험결과 I-슬래브가 PC 접합면이 포함되어짐에도 불구하고 이론강도에 대하여 충분한 전단강도 성능을 보유하는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제20권4호
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• pp.377-388
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• 2021

Thin perforated Steel Plate Shear Walls (SPSWs) are among the most common types of seismic energy dissipation systems to protect the main boundary components of SPSWs from fatal fractures in the high-risk zones. In this paper, the cyclic behavior of the different circular hole patterns under cyclic loading is reported. Based on the experimental results, it can be concluded that a change in the perforation pattern of the circular holes leads to a change in the locations of the fracture tendency over the web plate, especially at the plate-frame interactions. Accordingly, the cyclic responses of the tested specimens were simulated by finite element method using the ABAQUS package. Likewise, perforated shear panels with a new perforation pattern obtained by implementing Topology Optimization (TO) were proposed. It was found that the ultimate shear strength of the specimen with the proposed TO perforation pattern was higher than that of the other specimens. In addition, theoretical equations using the Plate-Frame Interaction (PFI) method were used to predict the shear strength and initial stiffness of the considered specimens. The theoretical results showed that the proposed reduced coefficients relationships cannot accurately predict the shear strength and initial stiffness of the considered perforated shear panels. Therefore, the reduced coefficients should be adopted in the theoretical equations based on the obtained experimental and numerical results. Finally, with the results of this study, the shear strength and initial stiffness of these types of perforated shear panels can be predicted by PFI method.