• 한국안전학회지
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• 제30권5호
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• pp.67-73
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• 2015

In this paper, the simple truss model was modified to predict the punching shear strength of long-span prestressed concrete (PSC) deck slabs under wheel load including the effects of transverse prestressing and long span length between girders. The strength of the compressive zone arounding punching cone was evaluated by the stiffness of inclined strut which was modified by considering aging effective modulus. The stiffness of springs which control lateral displacement of the roller supports consists of the steel reinforcement and prestressing which passed through the punching cone. Initial angle of struts was determined by the experimental observation to compensate for uncertainties in the complexities of the punching shear. The validity of computed punching shear strength by modified simple truss model was shown by comparing with experimental results and the experimental results were also compared with existing punching shear equations to determine level of predictability. The modified simple truss model appeared to better predict the punching shear strength of PSC deck slabs than other available equations. The punching shear strength, which was determined by snap-through critical load of modified simple truss model, can be used effectively to examine punching shear strength of long span PSC deck slabs.

• Steel and Composite Structures
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• 제3권5호
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• pp.333-348
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• 2003

The behaviour of composite frame - shear wall systems with regard to creep and shrinkage with high beam stiffness has been largely unattended until recently since no procedure has been available. Recently an accurate procedure, termed the Consistent Procedure (CP), has been developed which is applicable for low as well as for high beam stiffness. In this paper, CP is adapted for a class of composite frame - shear wall systems comprising of steel columns and R.C. shear walls. Studies are reported for the composite systems with high as well as low beam stiffness. It is shown that considerable load redistribution occurs between the R.C. shear wall and the steel columns and additional moments occur in beams. The magnitude of the load redistribution and the additional moment in the beams depend on the stiffness of the beams. It is also shown that the effect of creep and shrinkage are greater for the composite frame - shear wall system than for the equivalent R.C. frame - shear wall system.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.215-222
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• 2001

This study investigates the shear lag phenomenon existing in the shear wall of the wall-frame structure. Elastic analysis of such structures is carried out using a 3-D frame analysis program. The structural parameters governing the shear lag phenomenon are wall height and thickness. The analysis shows that the overturning moment due to external lateral load is resisted by both of the shear/core wall and the external frame. Severe unstable stresses are identified in height ratio of about 0.7 The taller or thinner wall shows the smaller shear lag phenomenon.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권1호
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• pp.89-98
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• 2013

In recent years steel-concrete composite shear walls have been widely used in enormous high-rise buildings. Due to high strength and ductility, enhanced stiffness, stable cycle characteristics and large energy absorption, such walls can be adopted in the auxiliary building; surrounding the reactor containment structure of nuclear power plants to resist lateral forces induced by heavy winds and severe earthquakes. This paper demonstrates a set of nonlinear numerical studies on I-shaped composite steel-concrete shear walls of the nuclear power plants subjected to reverse cyclic loading. A three-dimensional finite element model is developed using ABAQUS by emphasizing on constitutive material modeling and element type to represent the real physical behavior of complex shear wall structures. The analysis escalates with parametric variation in steel thickness sandwiching the stipulated amount of concrete panels. Modeling details of structural components, contact conditions between steel and concrete, associated boundary conditions and constitutive relationships for the cyclic loading are explained. Later, the load versus displacement curves, peak load and ultimate strength values, hysteretic characteristics and deflection profiles are verified with experimental data. The convergence of the numerical outcomes has been discussed to conclude the remarks.

• Steel and Composite Structures
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• 제39권4호
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• pp.419-433
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• 2021

In composite structures, shear connectors are crucial components to resist the relative slip between the steel and concrete, and thereby to achieve the composite actions. In the service stage, composite structures are usually in elastic state, so the elastic stiffness of the shear connection is a quite important parameter in the structural analysis of composite structures. Nevertheless, the existing studies mainly focus on the load-slip relationship rather than the tangent stiffness at the initial elastic stage. Furthermore, when composite beams subjected to torque or local load, shear connections are affected by both tensile force and shear force. However, the stiffness of shear connections under combined effects appears not to have been discussed hitherto. This paper investigates the initial elastic stiffness of stud connections under combined effects of biaxial forces. The initial expression and the relevant parameters are obtained by establishing a simplified analytical model of the stud connection. Afterwards, parametric finite element analysis is performed to investigate the effects of the relevant factors, including the stud length, stud diameter, elastic modulus of concrete, elastic modulus of steel and volume ratio of reinforcement. The feasibility of the proposed modelling has been proved by comparing with sufficient experimental tests. Based on the analytical analysis and the extensive numerical simulations, design equations for predicting the initial elastic stiffness of stud connections are proposed. The comparison between the equations and the data of finite element models demonstrates that the equations are accurate enough to serve for engineering communities.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권11호
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• pp.19-26
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• 2018

This paper presents the shear strengthening effect of externally post-tensioning (EPT) method using high-strength steel rod in pre-cracked reinforced concrete (RC) beams. Three- and four-point bending tests were performed on a total of 8 specimens by adjusting the strengthening depths in the deviator position of EPT. The effective strengthening depths were 435, 535, and 610 mm. The pre-loading up to about 2/3 of ultimate load capacity measured in unstrengthened RC beam were applied in the beam to be post-tensioned. The EPT method was then applied to the pre-damaged RC beams and re-loading was added until the end of the test. EPT restored deflections of 3 mm or more, which account for about 40% of deflection when the pre-loading was applied. The shear strengthening increases more than 3 times and 36~107% in terms of the stiffness and load-carrying capacity compared to unstrengthening RC beams. The increased load-carrying capacities of the post-tensioned beam with strengthening depths of 435 and 535 mm are almost the same as 36~61%, and those of 610 mm are 84~107%, which shows the greatest shear strengthening effect.

• 물과 미래
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• 제22권2호
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• pp.191-200
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• 1989

소류사의 입자이동속도와 소류사농도의 곱으로 소류사량을 계산할 수 있는 한 방법이 제시되었다. 본 연구에서 사립의 평균이동속도는 하상부근의 유속난류성분의 출현빈도가 정규분포 한다고 가정하고, 입자이동속도를 소류력의 함수와 하상부근의 평균유속의 곱으로 나타내었다. 소류사에 유효하게 작용하는 소류력을 구하기 위해서 Engelund가 제시한 식을 사용하여 유효마찰속도를 구하였으며 Engelund가 제시한 식의 적합성을 간접적으로 검증했다. 소류사농도를 구하기 위해서 호전·도상의 식을 사용하였다. 실험자료는 타 연구자들의 식과 비교되었으며 타 연구자들의 식과 비슷한 경향을 나타내었다. 소류력이 비교적 작은 경우를 제외하고 제시된 식에서 계산된 결과와 타연구자들의 자료는 잘 일치하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.55-61
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• 2017

최근 콘크리트 궤도 슬래브 하면과 교량 바닥판 사이에 저마찰 슬라이드층을 형성하는 궤도 시스템인 슬라이딩 궤도와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 슬라이딩 궤도에서 열차 주행에 따른 횡방향 하중을 저항하기 위해 설치되는 횡방향 지지 콘크리트 블록의 전단 내하력에 대한 연구를 수행하였다. 횡방향 지지 콘크리트 블록의 전단 내하력 산정을 위해 타설경계면에서의 콘크리트 마찰 및 철근의 다월 거동을 고려한 산정 기법을 개발하다. 제안된 산정 기법은 기존의 실험에서 측정된 전단 내하력을 13~23% 정도 보수적으로 예측하는 것으로 나타났다. 이는 균열면 골재 맞물림 효과를 무시한 것에 따른 것으로, 현장에서의 타설경계면 상태가 불확실한 것을 고려할 때 횡방향 지지 콘크리트 블록에 대한 안전측 설계를 위해 제안된 산정 기법이 합리적인 것으로 판단된다. 제안된 전단 내하력 산정 기법을 토대로 횡방향 지지 콘크리트 블록에 대한 설계 방안을 마련하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.259-267
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• 2008

철근콘크리트 깊은 보는 콘크리트와 전단철근에 의한 전단저항 메커니즘의 성능에 의해 극한강도가 지배된다. 깊은 보의 거동은 전단지간대 유효깊이의 비, 휨철근비, 하중점과 지지점의 조건, 그리고 사용재료의 성질 등의 여러 변수간의 복합적인 역학관계로 인해 매우 복잡하다. 본 논문에서는 이러한 깊은 보의 강도 및 거동 특성을 모두 반영하여 단순지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계를 수행할 수 있는 부정정 스트럿-타이 모델을 제안하였다. 또한 현 스트럿-타이 모델 설계기준을 부정정 스트럿-타이 모델을 이용한 단순지지 철근콘크리트 깊은 보의 설계에 합리적으로 적용하기 위해 수직 트러스 메커니즘에 의해 전달되는 하중의 크기 즉 부정정 스트럿-타이 모델의 하중분배율을 제안하였다. 하중분배율의 결정 시 단순지지 철근콘크리트 깊은 보의 전단에 대한 연성파괴거동을 확보하기 위하여 깊은 보의 전단저항 메커니즘을 구성하는 콘크리트 스트럿과 수직철근 타이가 동시에 파괴된다는 전단평형철근비 개념을 도입하였으며, 다양한 수치해석결과를 바탕으로 단순지지 깊은 보의 강도 및 거동에 영향을 미치는 전단지간대 유효깊이의 비, 휨철근비, 그리고 콘크리트의 압축강도 등의 설계변수를 고려하였다. 본 논문의 후속편에서는 기존의 여러 설계방법들과 본 연구에서 제안한 방법을 이용하여 파괴실험이 수행된 다양한 종류의 단순지지 깊은 보의 강도를 평가하고, 본 연구에서 제안한 방법의 적합성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.138-147
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• 2011

본 연구의 목적은 직접전단응력 및 휨 전단응력의 비교분석을 통하여 Perfobond Rib 전단연결재를 사용한 구조물의 하중방향에 따른 전단응력 분석이다. 직접전단응력 분석을 위해서 5개의 변수로 Perfobond Rib 전단연결재 실험체 5개를 제작하고 Push-out Test를 실시하였다. 실험 후 Perfobond Rib 전단연결재의 전단저항 메커니즘을 규명하고, 직접전단응력에 영향을 미치는 주요 인자를 바탕으로 직접전단력을 산출할 수 있는 제안식을 제시하였다. 또한 휨 전단응력의 분석을 위해 강-콘크리트 합성 바닥판 실험체를 제작하고 정적 휨실험을 실시하였다. 정적 휨실험을 바탕으로 휨 거동특성을 분석하고 휨 전단응력을 계산하였다. 직접전단응력과 EN 1994-1-1을 통해 계산된 휨 전단응력을 비교하여 하중방향에 따른 전단저항응력에 대해서 분석을 하였다.