• Computers and Concrete
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• 제5권2호
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• pp.135-154
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• 2008

This paper presents a nonlinear finite element analysis procedure for the seismic performance assessment of reinforced concrete bridge piers with unbonded reinforcing or prestressing bars. A computer program named RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology) is used to analyze reinforced concrete structures; this program was also used in our study. Tensile, compressive and shear models of cracked concrete and models of reinforcing and prestressing steel were used account for material nonlinearity of reinforced concrete. The smeared crack approach was incorporated. To represent the interaction between unbonded reinforcing or prestressing bar and concrete, an unbonded reinforcing or prestressing bar element based on the finite element method was developed in this study. The proposed numerical method for the seismic performance assessment of reinforced concrete bridge piers with unbonded reinforcing or prestressing bars is verified by comparison of its results with reliable experimental results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.492-498
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• 2017

본 연구는 다양한 구조적 변수에 따른 고강도 및 내진용 이형철근의 굽힘가공 성능을 실험적으로 평가하는데 그 목적이 있다. 굽힘성능에 대한 실험적 연구수행을 위해 이형철근의 강종 및 강도, 직경, 굽힘가공 각도 및 내면 반지름 등을 변수로 하여 시험체를 제작하였다. 시험은 각 변수별 원 소재 철근에 대한 1차 인장강도시험, 원 소재 철근에 대한 1차 굽힘시험과 1차 굽힘시험 철근을 대상으로 한 2차 굽힘시험 그리고 2차 굽힘시험 이후 가력이 가능한 시험체를 대상으로 한 2차 인장강도시험을 수행하였다. 금번 고강도 및 내진용 철근에 대한 실험적 연구결과 항복강도 500 MPa 및 직경 D13 이하 이형철근은 굽힘각도 $135^{\circ}$, 내면 반지름 2db의 경우에도 1차 굽힘가공 후 인장측 표면결함은 나타나지 않았으며, 이형철근의 강도와 직경이 증가할수록 굽힘가공 성능이 저하 하는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구에서 수행된 시험에서는 일반용 철근과 특수 내진용 철근의 시험결과 비교에서 두 이형철근 간에 유의미한 구조적 성능 차이는 확인하지 못하였다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.63-68
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• 2009

신설된 교량의 경우 최근 개정된 도로교 설계기준에 의하여 내진설계를 수행하여 시공되고 있으나, 내진설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용 중인 철근콘크리트 교각의 경우에는 지진에 의한 횡하중에 대해 취약할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 교각의 내진보강을 위해 니켈-크롬 합금강바의 물리적 특성을 파악하고, 니켈-크롬 합금강바를 보강한 교각부의 지진에 의한 횡하중 작용시의 거동을 MIDAS프로그램을 통해 모델링하여 내진보강 전후의 교각 변위와 응력변화를 비교, 검토하였다. 이와 같은 연구를 통해 니켈-크롬 합금강바가 다른 보강재에 비해 경제적인 면과 기능적인 면을 모두 만족시킬 수가 있음을 알 수 있었고, MIDAS프로그램을 이용한 모델링을 통해 니켈-크롬 합금 강바의 내진보강 효과를 확인할 수가 있었다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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• pp.163-171
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• 2003

Most of existing beam-to-column connections are reinforced symmetrically because of reverse action cause by earthquake but in the weak-earthquake region like Korea connections reinforced asymmetrically can be used. Specially, the connections between CFT(Concrete Filled Tube) column and H-shape beam can be applied by simplified lower diaphragm. The tensile capacity of Combined Cross Diaphragm for upper reinforcing was tested by simple tension test and four types for lower reinforcing; Combined Cross, None, Horizontal T-bar and Vertical Plate were tested by ANSI/AISC SSPEC 2002 loading program. Horizontal T-bar and stud bolts in vertical flat bar transmit tensile stress from bottom flange of beam to filled concrete. All test specimens were satisfied 0.01 radian of inelastic rotational requirement in ordinary moment frame of AISC seismic provision. As the results of parametric studies, simplified lower diaphragms demonstrated an outstanding strength, stiffness and plastic deformation capacity to use sufficient seismic performance in the field.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권1호
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• pp.83-96
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• 2019

The seismic behavior of PRC coupling beam-hybrid coupled shear wall system is analyzed by using the finite element software ABAQUS. The stress distribution of steel plate, reinforcing bar in coupling beam, reinforcing bar in slab and concrete is investigated. Meanwhile, the plastic hinges developing law of this hybrid coupled shear wall system is also studied. Further, the effect of coupling ratio, section dimensions of coupling beam, aspect ratio of single shear wall, total height of structure and the role of slab on the seismic behavior of the new structural system. A fitting formula of plate characteristic values for PRC coupling beams based on different displacement requirements is proposed through the experimental date regression analysis of PRC coupling beams at home and abroad. The seismic behavior control method for PRC coupling beam-hybrid coupled shear wall system is proposed based on the continuous connection method and through controlling the coupling ratio, the roof displacement, story drift angle of hybrid coupled shear wall system, displacement ductility of coupling beam.

• Steel and Composite Structures
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• 제12권3호
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• pp.261-273
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• 2012

This study proposes and examines a circular composite bridge pier for seismic resistance. The axial and flexural strengths of the proposed bridge pier are provided by the longitudinal reinforcing bars and the concrete, while the transverse reinforcements used in the conventional reinforced concrete pier are replaced by the steel tube. The shear strength of this composite pier relies on the steel tube and the concrete. This system is similar to the steel jacketing method which strengthens the existing reinforced concrete bridge piers. However, no transverse shear reinforcing bar is used in the proposed composite bridge pier. A series of experimental studies is conducted to investigate the seismic resistant characteristics of the proposed circular composite pier. The effects of the longitudinal reinforcing bars, the shear span-to-diameter ratio, and the thickness of the steel tube on the performance of strength, ductility, and energy dissipation of the proposed pier are discussed. The experimental results show that the strength of the proposed circular composite bridge pier can be predicted accurately by the similar method used in the reinforced concrete piers with minor modification. From these experimental studies, it is found that the proposed circular composite bridge pier not only simplifies the construction work greatly but also provides excellent ductility and energy dissipation capacity under seismic lateral force.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.48-58
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• 2014

본 연구에서는 1992년 도로교설계기준의 내진설계도입 이전 규정에 따라 설계, 시공된 교각의 축소 모델을 실험체로 제작하여 원형기둥의 변위비에 따른 횡하중을 변위제어 방식으로 입력하여 준정적 방법을 통해 실험을 실시하였다. 연구에 적용한 보강재는 성능을 향상시킨 무기계 합금강인 Helical Bar로써 원형기둥 외부에 보강 후 실내실험을 통하여 파괴거동, 하중-변위 관계, 연성도 평가 및 에너지 평가를 실시하였다. 실험변수로는 위험단면 내에서 나선으로 보강한 보강재의 단면력의 크기와 나선보강의 간격, 보강형태로 두었으며, 준정적 실험을 통해 보강성능의 차이와 효과를 확인하였다. 실험결과 보강대상 부재의 성능에 따라 적절한 보강재의 단면력 크기결정과 보강간격 및 형식의 선정이 필요하며 기계적 보강재뿐만 아니라 고강도 콘크리트 피복으로의 치환으로도 보강성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.138-145
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• 2017

본 연구는 고강도 철근이 배근된 철근콘크리트 전단벽체 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 철근의 항복과 콘크리트의 파쇄에 이르는 전반적인 거동 특성과 함께 내진성능 평가 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 1.0의 일정한 형상비를 갖으며 각 방향으로 철근비와 항복강도, 배근상세, 콘크리트 설계 강도, 단부형상 및 단부 횡구속 후프(Hoop) 여부 등을 주요 변수로 갖는 총 8개의 실험체를 검증 대상으로 선정하여 기존에 저자 등에 의해 새로이 수정된 구성관계식을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석을 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 하중 및 이에 대응되는 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.05와 8% 및 1.17과 19% 정도로 예측하였다. 모든 실험체에 대한 파괴모드와 파괴시까지의 전반적인 거동 특성 역시 비교적 적절히 예측하고 있음을 확인하였으며 이러한 연구결과들은 향후, 고강도 철근의 적용과 관련된 국내외 설계기준에의 적용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제47권2호
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• pp.227-245
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• 2013

The term "constructability" in regard to cast-in-place concrete construction refers mainly to the ease of reinforcing steel placement. Bar congestion complicates steel placement, hinders concrete placement and as a result leads to improper consolidation of concrete around bars affecting the integrity of the structure. In this paper, a multi-objective approach, based on the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is developed for optimal design of reinforced concrete cantilever retaining walls, considering minimization of the economic cost and reinforcing bar congestion as the objective functions. The structural model to be optimized involves 35 design variables, which define the geometry, the type of concrete grades, and the reinforcement used. The seismic response of the retaining walls is investigated using the well-known Mononobe-Okabe analysis method to define the dynamic lateral earth pressure. The results obtained from numerical application of the proposed framework demonstrate its capabilities in solving the present multi-objective optimization problem.