• 한국지반공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.13-21
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• 2006

최근 보강토는 토지활용의 극대화 방법의 일환으로 토목구조물에 다양하게 이용되고 있다. 일반적으로 보강토를 축조하는 과정에서 높이 약 $20{\sim}50cm$ 내외로 다짐을 실시하고 있으며, 이러한 다짐과정에서 기계진통이 보강토에 영향을 미치고 있는 상태이다. 본 연구에서는 토목섬유(부직포)로 보강된 화강풍화토에 대한 정적하중 및 동적하중에 의한 비압밀비배수 삼축압축시험을 실시하여 무보강 및 보강화강풍화토의 응력-변형특성 등에 대한 분석을 실시하였다. 즉 비압밀비배수 조건하에서 토목섬유로 보강된 화강풍화토의 전단장도는 주로 점착력성분 증가는 뚜렷하게 나타났으며, 내부마찰각 성분의 증가는 무보강에 비해 다소 작게 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권1호
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• pp.119-133
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• 2017

Several theoretical and analytical formulations for the prediction of shear strength in reinforced concrete (RC) beam-to-column joints have been recently developed. Some of these predictive models are included in the most recent seismic codes and currently used in practical design. On the other hand, the influence of the stiffness and strength degradations in RC joints on the seismic performance of RC framed buildings has been only marginally studied, and it is generally neglected in practice-oriented seismic analysis. To investigate such influence, this paper proposes a numerical description for representing the cyclic response of RC exterior joints. This is then used in nonlinear numerical simulations of RC frames subjected to earthquake loading. According to the proposed strategy, RC joints are modelled using nonlinear rotational spring elements with strength and stiffness degradations and limited ductility under cyclic loading. The proposed joint model has been firstly calibrated against the results from experimental tests on 12 RC exterior joints. Subsequently, nonlinear static and dynamic analyses have been carried out on two-, three- and four-storey RC frames, which represent realistic existing structures designed according to old standards. The numerical results confirm that the global seismic response of the analysed RC frames is strongly affected by the hysteretic damage in the beam-to-column joints, which determines the failure mode of the frames. This highlights that neglecting the effects of joints damage may potentially lead to non-conservative seismic assessment of existing RC framed structures.

• Computers and Concrete
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• 제22권1호
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• pp.27-37
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• 2018

Reinforced concrete structures are widely used in civil engineering projects around the world in different designs. Due to the great evolution in computational equipment and numerical methods, structural analysis has become more and more reliable, and in turn more closely approximates reality. Thus among the many numerical methods used to carry out these types of analyses, the finite element method has been highlighted as an optimized tool option, combined with the non-linear and linear analysis techniques of structures. In this paper, the behavior of reinforced concrete beams was analyzed in two different configurations: i) with welding and ii) conventionally lashed stirrups using annealed wire. The structures were subjected to normal and tangential forces up to the limit of their bending resistance capacities to observe the cracking process and growth of the concrete structure. This study was undertaken to evaluate the effectiveness of welded wire fabric as shear reinforcement in concrete prismatic beams under static loading conditions. Experimental analysis was carried out in order compare the maximum load of both configurations, the experimental load-time profile applied in the first configuration was used to reproduce the same loading conditions in the numerical simulations. Thus, comparisons between the numerical and experimental results of the welded frame beam show that the proposed model can estimate the concrete strength and failure behavior accurately.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.549-558
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• 2000

외부 후 긴장 공법은 설계에 수반되는 구조해석이 비교적 명확하여 강교량 구조물뿐만 아니라 건축구조물 등 그 적용 범위가 매우 넓은 보강방법이다. 본 연구에서는 후 긴장 공법에 있어서 긴장력 도입 과정의 강합성보의 거동을 연구하기 위하여 긴장력 증가에 따른 긴장재, 경간 중앙부 하부 플랜지, 정착단 주형 하부 플랜지의 도입 변형율과 긴장재 절곡 각도에 따른 도입 전단력 및 압축력을 실험 및 해석적으로 분석하였다. 또한 긴장력 도입 후 정적 휨 재하 실험을 수행하여 긴장력 도입 정도에 따른 휨 보강 정도를 분석하였으며, 절곡 각도의 변화에 따른 전단보강 및 휨 보강 양상을 연구하였다. 그 결과 외부 후 긴장력 도입에 따른 휨 보강 효과가 매우 높은 것으로 분석되었으며, 긴장재의 절곡 배치에 의해서는 추가적으로 전단보강 효과까지 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.59-65
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• 2009

프리캐스트 콘크리트 세그먼트 공법은 품질관리가 용이하고 비용 및 공사기간을 단축할 수 있으나 각 세그먼트의 조립으로 인한 접합부의 응력집중 및 큰 변위로 인해 구조적으로 불리한 거동을 보여 많은 장점에도 불구하고 폭넓은 적용에 있어 그 한계가 발생한다. 이에 본 연구에서는 구조 성능이 개선된 프리캐스트 세그먼트 접합부를 제안하고 실험을 통하여 균열 및 파괴양상, 변형률, 최대하중, 변위 연성도의 측면에서 제안한 접합부의 구조 성능을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 시공성 및 구조성능을 고려하여 전단키 및 포스트텐션, 강봉 등의 적용여부를 변수로 한 접합부를 제안하고 이에 대해 정적 재하 실험을 수행하였다. 실험 결과, 전단키 및 포스트텐션을 적용한 SGSP 실험체는 최대하중의 측면에서 일체형 실험체에 비해 약 86%에 준하는 내력을 보였으며 연성 측면에서는 일체형 실험체의 연성 능력 이상의 연성거동을 보임으로써 제안한 접합부의 개선된 구조성능 및 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권11호
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• pp.63-74
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• 2019

동적원심모형 시험 결과를 기준으로 액상화모델과 응답이력해석 절차에 대한 검증을 시행하였다. 사용된 동적원심모형시험 결과는 LEAP-2017(Liquefaction Experiments Analysis Project)의 일환으로 시행된 결과이다. 시험을 위한 모형지반은 오타와 F-65모래를 이용하여 강성토조 내부 수면아래 상대밀도 55%, 표면경사 5°로 조성되었다. 진폭이 변화하는 주파수 1Hz 사인파형 입력운동을 강성토조 하단에 가진하였다. 수치해석은 원심모형시험의 원형스케일에 대해서 2차원 유한차분 해석기법을 이용하여 수행되었다. 지반은 전단파괴 이전 이력감쇠를 나타내며 전단 파괴기준은 Mohr-Coulomb 모델을 따르도록 모델링 되었다. 정적평형 후 반복하중으로 인한 간극수압의 변화를 묘사하기 위하여 Byrne의 액상화 모델을 적용하였다. 액상화 해석에 적합한 흐름조건을 확인을 위하여 수치해석은 배수 및 비배수 조건으로 시행하였으며, 비배수 해석조건에서 시행된 수치해석결과가 원심모형시험과 유사한 결과를 제시함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.19-29
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• 2023

실리카 흄과 같은 고가의 혼화재 투입 없이 원심성형 공정 활용으로 콘크리트의 수밀성 증대 통한 콘크리트 압축강도 100 MPa급 초고강도 프리스트레스 각형보를 개발하였다. 벽체에 가설된 초고강도 원심성형 각형보는 상부슬래브 콘크리트와 합성된 후에 공용하중을 받게 되는데, 원심성형 보와 바닥판 사이에는 휨에 의해 수평전단응력이 발생되고 이는 스터드나 철근 등의 전단연결재를 통해서 보와 바닥판이 합성거동을 하게 된다. 본 연구에서는 공장에서 생산된 100 MPa급 원심성형 각형보 상부에 RC슬래브를 제작하여 합성시킨 실물모형 시험체에 대한 휨재하시험을 수행하였으며, 합성단면은 설계 공칭휨강도를 넘어 안정적인 합성거동을 하면서 파괴되어 구조적인 신뢰성을 입증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.11-22
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• 2023

본 연구에서는 원심성형 기법을 이용하여 구조용 콘크리트 각형보를 개발하였으며, 단면의 휨 강성을 확보하기 위하여 단면의 중 공률은 10 % 이하로 하며 이를 위하여 기존의 빈배합상태의 콘크리트가 아닌 고슬럼프(150~200 mm)의 물성을 가지며 설계강도가 100 MPa 이상인 콘크리트 배합비를 개발하여 적용하고, 원심성형 각형보를 제작하기 위한 특수거푸집을 제작하여 원심성형 각형보를 생산하였다. 생산된 원심성형 각형보는 원심성형 부재의 표준 휨 및 전단 시험기준에 따라 성능시험을 수행하였다. 4개의 시험체에 대한 정적재하시험 결과는 설계기준에서 제시하고 있는 단면의 공칭휨강도, 공칭전단강도 이상으로 나타나 초고강도 원심성형 각형보의 구조적인 신뢰성이 입증되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권1호
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• pp.59-71
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• 2023

Corrosion of the headed studs shear connectors is an important factor in the reduction of the durability and mechanical properties of the steel-concrete composite structure. In order to study the effect of stud corrosion on the mechanical properties in the negative moment region of steel-concrete composite beams, the corrosion of stud was carried out by accelerating corrosion method with constant current. Static monotonic loading was adopted to evaluate the cracking load, interface slip, mid-span deflection, and ultimate bearing capacity of four composite beams with varying corrosion rates of headed studs. The effect of stud corrosion on the stiffness of the composite beam's hogging moment zone during normal service stage was thoroughly examined. The results indicate that the cracking load decreased by 50% as the corrosion rate of headed studs increase to 10%. Meanwhile, due to the increase of interface slip and mid-span deflection, the bending stiffness dropped significantly with the same load. In comparison to uncorroded specimens, the secant stiffness of specimens with 0.5 times ultimate load was reduced by 25.9%. However, corrosion of shear studs had no obvious effect on ultimate bending capacity. Based on the experimental results and the theory of steel-concrete interface slip, a method was developed to calculate the bending stiffness in the negative bending moment region of composite beams during normal service stage while taking corrosion of headed studs into account. The validity of the calculation method was demonstrated by data analysis.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권7호
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• pp.37-47
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• 2017

본 연구에서는 강관매입말뚝의 하중-침하 및 전단응력 전이 특성을 분석하기 위하여 시험시공 및 수치해석을 수행하였다. 동재하시험 및 정재하시험을 수행한 결과 EOID 및 Restrike 시험을 통해 평가된 말뚝의 설계지지력은 정재하시험에서 평가된 설계 지지력에 비해 각각 약 56~105% 및 65~121%의 범위를 보였으며, 말뚝재하시험 이전에 수행된 Class-A type 수치해석의 경우 38~142%의 범위를 보였다. 또한 Restrike 시험에서 평가된 설계지지력은 EOID 시험의 설계지지력에 비해 12~60% 증가된 것으로 평가되었다. EOID에서는 선단지지력이 크게 측정되는 데 비해, Restrike 시험에서는 주면마찰력이 크게 측정되었는데 Restrike 시험의 타격에너지가 충분하지 않은 경우 말뚝의 선단지지력이 과소평가될 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석에 의하면 동재하시험을 통해 말뚝의 지지력을 합리적으로 평가하기 위해서는 주면지지력은 Restrike 시험 결과를, 선단지지력은 EOID 시험 결과를 적용하는 것이 합리적인 것을 알 수 있었다. 정재하시험 실측값과 수치해석으로부터 예측된 하중-침하 관계는 탄성범위까지는 어느 정도 유사하지만 항복이 발생한 이후의 거동은 크게 벗어났다. 즉 실측값은 항복 이후 경화현상이 거의 없이 마치 탄성-완전소성(elastic-perfectly plastic) 재료와 유사하게 파괴에 도달되는 반면에, 수치해석에서는 변형경화(strain hardening)과정을 거치면서 파괴에 점진적으로 도달되는 경향을 보였다. 말뚝의 하중-침하 특성은 지반의 강성에 영향을 받으며, 축력분포는 지반의 전단 강도상수에 영향을 받는 것으로 나타났다.