• 한국재료학회지
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• 제29권6호
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• pp.349-355
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• 2019

This study deals with the microstructure and tensile properties of 600 MPa-grade seismic reinforced steel bars fabricated by a pilot plant. The steel bar specimens are composed of a fully ferrite-pearlite structure because they were air-cooled after hot-rolling. The volume fraction and interlamellar spacing of the pearlite and the ferrite grain size decrease from the center region to the surface region because the surface region is more rapidly cooled than the center region. The A steel bar specimenwith a relatively high carbon content generally has a higher pearlite volume fraction and interlamellar spacing of pearlite and a finer ferrite grain size because increasing the carbon content promotes the formation of pearlite. As a result, the A steel bar specimen has a higher hardness than the B steel bar in all the regions. The hardness shows a tendency to decrease from the center region to the surface region due to the decreased pearlite volume fraction. On the other hand, the tensile-to-yield strength ratio and the tensile strength of the A steel bar specimen are higher than those of the B steel bar with a relatively low carbon content because a higher pearlite volume fraction enhances work hardening. In addition, the B steel bar specimen has higher uniform and total elongations because a lower pearlite volume fraction facilitates plastic deformation caused by dislocation slip.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권3호
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• pp.547-567
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• 2015

The paper makes the experimental and finite-element-analysis investigation on the seismic behavior of the rebar-penetrated joint between gangue concrete filled steel tubular column and reinforced gangue concrete beam under low cyclic reversed loading. Two specimens are designed and conducted for the experiment to study the seismic behavior of the rebar-penetrated joint under cyclic loading. Then, finite element analysis models of the rebar-penetrated joint are developed using ABAQUS 6.10 to serve as the complement of the experiment and further analyze the seismic behavior of the rebar-penetrated joint. Finite element analysis models are also verified by the experimental results. Finally, the hysteretic performance, the bearing capacity, the strength degradation, the rigidity degradation, the ductility and the energy dissipation of the rebar-penetrated joint are evaluated in detail to investigate the seismic behavior of the rebar-penetrated joint through experimental results and finite element analysis results. The research demonstrates that the rebar-penetrated joint between gangue concrete filled steel tubular column and reinforced gangue concrete beam, with full and spindle-shaped load-displacement hysteretic curves, shows generally the high ductility and the outstanding energy-dissipation capacity. As a result, the rebar-penetrated joint exhibits the excellent seismic performance and meets the earthquake-resistant requirements of the codes in China. The research provides some references and suggestions for the application of the rebar-penetrated joint in the projects.

• 한국지진공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.161-170
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• 2014

Newmark-type deformation analysis has rarely been done in Korea due to the popularity of simple pseudo-static limit equilibrium analysis and detailed time-history FE/FD dynamic analysis. However, the Korean seismic dam design code updated in 2011 prescribes Newmark-type deformation analysis as a major dynamic analysis method for the seismic evaluation of fill dams. In addition, a design PGA for dynamic analysis is significantly increased in the code. This paper aims to study the seismic evaluation of four existing large fill dams through advanced FEM/Newmark-type deformation analyses for the artificial earthquake time histories with the design PGA of 0.22g. Dynamic soil properties obtained from in-situ geo-physical surveys are applied as input parameters. For the FEM/Newmark analyses, sensitivity analyses are performed to study the effects of input PGA and $G_{max}$ of shell zone on the Newmark deformation. As a result, in terms of deformation, four fill dams are proved to be reasonably safe under the PGA of 0.22g with yield coefficients of 0.136 to 0.187, which are highly resistant for extreme events. Sensitivity analysis as a function of PGA shows that $PGA_{30cm}$ (a limiting PGA to cause the 30 cm of Newmark permanent displacement on the critical slip surface) is a good indicator for seismic safety check. CFRD shows a higher seismic resistance than ECRD. Another sensitivity analysis shows that $G_{max}$ per depth does not significantly affect the site response characteristics, however lower $G_{max}$ profile causes larger Newmark deformation. Through this study, it is proved that the amplification of ground motion within the sliding mass and the location of critical slip surface are the dominant factors governing permanent displacements.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.161-170
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• 2010

교량구조물의 지진재해평가기술을 개발하기 위해서는 전체 교량에 대한 분류체계별 표준교량을 선정한 후, 간편한 정식화 방법을 통해 지진취약도를 분석하고, 이로부터 교량의 근사적인 지진위험도를 평가하는 것이 현실적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 HAZUS에서 사용 중인 간편하면서도 실용적인 방법을 미국과 국내의 내진설계수준 등을 고려하여 국내 PSC-I 거더교에 적용 가능하도록 '수정된 HAZUS 방법에 의한 한국형 지진취약도함수'를 개발하였다. 이를 위해 국내 표준교량 형식 중 하나인 PSC-I 거더교에 대해 수치해석적 방법을 적용하여 해석적 지진취약도함수를 구하고, 수정된 HAZUS 방법을 적용하여 지진취약도함수를 구한 후 그 결과를 비교 분석하였다. 수정된 HAZUS 방법에서의 주요 계수는 수치해석적 방법에 의한 지진취약도함수와 가장 유사한 경향을 보이도록 하는 계수를 선택하는 방법으로 결정하였으며, 강도감소계수의 경우 HAZUS에서 제시한 값의 70% 수준을 사용할 때 해석적 결과와 유사한 지진취약도 함수를 구할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.81-92
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• 2013

기존 내진설계의 목적은 구조물의 갑작스런 피해로 인한 인명손실을 방지하는 것이다. 지난 수십년간 구조물의 내진성능을 향상시키기 위해서 효과적인 지진저항시스템을 개발하는 수많은 연구들이 진행되었다. 본 연구의 목적은 내진성능을 향상시킴과 동시에 지진 이후 보수가 편리하도록 하는 새로운 제진시스템을 제안하는데 있다. 제안된 제진시스템은 벽의 하부에 슬릿을 두고 제진장치가 수평으로 작동하도록 하여 지진에너지를 소산하도록 계획되었다. 제안된 시스템의 이력거동과 에너지소산능력을 조사하기 위해서 반복가력실험을 실시하였다. 실험결과는 제안된 시스템이 안정된 이력응답을 나타내며, 에너지의 소산은 제진장치에 집중되는 것을 보여준다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권4호
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• pp.791-818
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• 2015

RC buildings constitute the prevailing type of construction in earthquake-prone region like Kathmandu Valley. Most of these building constructions were based on conventional methods. In this context, the present paper studied the seismic behaviour of existing RC buildings in Kathmandu Valley. For this, four representative building structures with different design and construction, namely a building: (a) representing the non-engineered construction (RC1 and RC2) and (b) engineered construction (RC3 and RC4) has been selected for analysis. The dynamic properties of the case study building models are analyzed and the corresponding interaction with seismic action is studied by means of non-linear analyses. The structural response measures such as capacity curve, inter-storey drift and the effect of geometric non-linearities are evaluated for the two orthogonal directions. The effect of plan and vertical irregularity on the performance of the structures was studied by comparing the results of two engineered buildings. This was achieved through non-linear dynamic analysis with a synthetic earthquake subjected to X, Y and $45^{\circ}$ loading directions. The nature of the capacity curve represents the strong impact of the P-delta effect, leading to a reduction of the global lateral stiffness and reducing the strength of the structure. The non-engineered structures experience inter-storey drift demands higher than the engineered building models. Moreover, these buildings have very low lateral resistant, lesser the stiffness and limited ductility. Finally, a seismic safety assessment is performed based on the proposed drift limits. Result indicates that most of the existing buildings in Nepal exhibit inadequate seismic performance.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.319-332
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• 2002

국내 조적식 철도터널의 라이닝은 적벽돌이나 화강암의 석재블럭 또는 석축으로 구성되어 있다. 조적식라이닝은 지진하중에 대한 고려가 없이 시공이 되어 있어 지진시 거동에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 철도터널내 조적식 라이닝에 대한 물성평가 및 내진 해석기법을 개발하여 내진성능을 평가할 수 있도록 하였다. 적벽돌 조적식 라이닝은 배열이 지반조건에 따라 3~5층으로 구성 되어 있으며 벽돌과 벽돌은 모르터로 부착이 되어 있다. 본 연구에서는 조적식 라이닝의 거동분석 및 내진성능 평가를 위해 적벽돌, 횡줄눈, 종줄눈과 배면줄 눈을 각각 고려한 모형을 개발하였다. 내진해석은 구조물의 고유주기 뿐만 아니라, 지반과의 상호 작용을 고려한 전체계의 주기 등을 고려하는 응답스펙트럼해석을 실시하였다. 또한 라이닝과 지반조건변화에 따른 거동을 분석하고, 보강공법에 따른 거동을 분석하여 합리적인 보강공법을 유도하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.21-32
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• 1999

지진가속도에 의한 부재의 지진거동 특성은 실험적인 방법 또는 등가의 정적실험으로부터 추정되어 온 것이 대부분이다 본 연구에서는 지진가속도에 의한 철근콘크리트 전단벽체의 지진응답 및 파괴거동 특성을 유한요소법을 사용한 해석적인 기법에 의해서 예측하였다 콘크리트 부재에서 균열은 필연적으로 발생하게 되며 이로 인한 부재의 강도 및 강성의 감소 철근의 항복 및 하중의 반복성으로 인한 균열의 개폐등이 수반된다 본 연구에서는 이와 같은 콘크리트와 철근의 비선형 특성을 고려한 이축응력상태에 대한 재료모델과 동적해석 알고리즘을 범용 수치해석기법인 유한요소법을 사용하여 해석프로그램으로 구현하였다 지진가속도를 받는 전단벽을 대상으로 지진응답 및 파괴거동등을 본 연구의 해석적인 방법으로 예측하였으며 그 결과를 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1486-1491
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• 2010

최근 국내에서도 지진의 발생 가능성이 증가하는 추세이며 교량, 터널 등과 같은 공공이용시설의 안전에 대한 우려도 증가하고 있다. 특히 1988년 이전 건설된 도시철도 시설물의 대부분은 내진설계가 반영되지 않아 내진안전성에 대한 검토와 보강이 요구되고 있다. 최근 가장 많이 연구되는 내진보강법인 섬유보강공법은 섬유의 특성은 우수하나 내진구조물의 취약점인 취성적이라는 것이 단점이다. 본 연구에서는 도시철도 개착식 터널의 내진성능 향상을 도모하기 위하여 FRP에 연성재료인 스틸과 알루미늄을 적층하여 새로운 FRP-연성재 적층 복합체를 제안하였다. FRP-연성재 적층 복합체의 인장 시험결과, 알루미늄 연성재를 사용한 경우 기존의 FRP 보강재보다 최대강도는 비슷하였으나 최대변형률이 증가하였다. 본 연구에서 제안한 FRP-알루미늄의 적층복합체는 연성이 요구되는 도시철도 개착식 터널에 적용할 경우 내진성능 향상에 효과적일 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.241-248
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• 2012

이 연구에서는, 철근콘크리트 기둥 실험체를 대상으로 기둥의 휨 위험 단면부에 국부적으로 강섬유 시멘트모르타르를 적용함으로서 기존 철근콘크리트 기둥에 비해 내진성능이 우수한 강섬유 모르타르 적용 철근콘크리트 복합기둥공법에 관해 제시하였다. 제시된 적용공법의 성능검증을 위하여 기존 철근콘크리트 기둥 1개 및 소성힌지구간에 국부적으로 강섬유 모르타르를 적용한 복합기둥 실험체 2개를 제작하여 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 받는 재하시험을 수행하였다. 콘크리트 및 강섬유 모르타르는 모두 현장타설되었다. 재하시험 결과 기존 철근콘크리트 기둥 실험체와 비교하여 강섬유 모르타르 적용 철근콘크리트 복합기둥 실험체의 경우 휨 및 전단 균열의 제어에 우수할 뿐만 아니라 기둥의 횡하중 내력 및 횡방향 변형 능력 향상에서도 우수한 것으로 평가되었다.