• Steel and Composite Structures
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• 제36권1호
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• pp.87-101
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• 2020

A multi-scale epoxy/CNT/fiberglass annular sector plate is studied in this paper in the view of determining nonlinear forced vibration characteristics. A 3D Mori-Tanaka model is employed for evaluating multi-scale material properties. Thus, all of glass fibers are assumed to have uni-direction alignment and CNTs have random diffusion. The geometry of annular sector plate can be described based on the open angle and the value of inner/outer radius. In order to solve governing equations and derive exact forced vibration curves for the multi-scale annular sector, Jacobi elliptic functions are used. Obtained results demonstrate the significance of CNT distribution, geometric nonlinearity, applied force, fiberglass volume, open angle and fiber directions on forced vibration characteristics of multi-scale annular sector plates.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권6호
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• pp.1211-1226
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• 2016

In this study, free vibration and damping characteristics of composite beams with holes are investigated, experimentally and numerically. Two types of samples with different fabrics are used: unidirectional and woven. The effects of diameter, number and location of circular holes on the vibration characteristics of composite beams are examined. The effects of rotation angle and minor to major diameter ratio of the elliptical hole are also investigated numerically. Moreover, the mode shapes of all types of beams are obtained numerically. According to the results, the natural frequency decreases with increasing hole diameter but increases very little with increasing the distance between the hole center and the clamped end. Damping ratio decreases by increasing the diameter of hole. But it fluctuates by increasing the diameters of holes of beam having three holes. Furthermore it decreases by increasing the distance between hole center and clamped end except for the range 50 mm to 100 mm.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.176-177
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• 2022

In this study, surface performance evaluation was conducted according to the fiber and surface finishing technique of the exterior material using Ultra High Performance Concrete(UHPC), whitch is spotlighted as a highly durable exterior material. As a result of outdoor exposure, the initial performance of the UHPC Panel using organic fibers was maintained without being affected by the surface finishing technique. In the specimen using steel fiber, the surface performance was maintained when the water repellent treatment was performed in the plain specimen, but fiber corrosion occurred in the specimen to which the surface finishing technique was applied.

• Advances in concrete construction
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• 제17권1호
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• pp.1-12
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• 2024

Precast deck joints have problems due to the occurrence of additional processes at construction sites, the complexity of construction, and the lack of design and construction standards for precast deck joints. To solve these, this study proposes a new precast deck joint that uses an Ultra-High-Performance Fiber-reinforced Cement Composite (UHPFRCC) filling material containing steel fibers and a straight rebar joint. In addition, the structural performance of the proposed joint, based on various parameters, was compared to that of existing precast deck joints, and the proposed joint showed equivalent strength and ductility. Therefore, the proposed joint can solve construction site problems by replacing the existing ones. The influence of various variables is expected to provide basic data on the design and construction guidelines for the precast deck joints.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.41-50
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• 2010

터널 구조물은 다른 사회간접시설과 마찬가지로 시공과정에서부터 사용연한까지 지속적으로 안전성이 확보되어야 한다. 특히, NATM 공법으로 시공되는 터널 콘크리트 라이닝은 터널의 외장재로 취급되어 왔지만, 근년에 와서 노후화된 터널의 콘크리트 라이닝에서 발생하는 심각한 구조적 균열에 대한 문제가 야기되면서 터널의 장기적인 안전성을 유지하는 최종 지보수단인 구조재로 고려되고 있다. 콘크리트 라이닝 천단부의 종방향 균열 발생은 콘크리트 시공방법과 같은 연관관계를 가지고 있다. 콘크리트 라이닝 타설시 강재 거푸집의 천단부 부터 콘크리트를 주입함으로 콘크리트가 측벽 쪽으로 유동하면서 충전되어 천단부 라이닝 콘크리트는 마지막으로 콘크리트가 타설되기 때문에 천단부의 상부에 공동이 발생할 우려가 크며, 이로 인해 콘크리트 라이닝의 두께도 부족하게 되는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 터널 콘크리트 라이닝에서 여러 요인으로 발생하는 균열을 보다 효율적으로 제어하기 위하여 콘크리트 라이닝에서 발생하는 균열 특성, 기존 강섬유보강 콘크리트 라이닝과 복합섬유보강 콘크리트 라이닝의 수치해석적 접근을 시도하였다. 즉, 터널 라이닝 천단부에 강섬유와 복합섬유의 혼입률에 따른 콘크리트 라이닝 부재의 파괴하중과 변위에 대하여 분석하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권4호
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• pp.475-486
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• 2015

Mode II fracture toughness ($K_{IIc}$) of fiber reinforced concrete (FRC) has been widely investigated under various patterns of test specimen geometries. Most of these studies were focused on single type fiber reinforced concrete. There is a lack in such studies for hybrid fiber reinforced concrete. In the current study, an experimental investigation of evaluating mode II fracture toughness ($K_{IIc}$) of hybrid fiber embedded in high strength concrete matrix has been reported. Three different types of fibers; namely steel (S), glass (G), and polypropylene (PP) fibers were mixed together in four hybridization patterns (S/G), (S/PP), (G/PP), (S/G/PP) with constant cumulative volume fraction ($V_f$) of 1.5 %. The concrete matrix properties were kept the same for all hybrid FRC patterns. In an attempt to estimate a fairly accepted value of fracture toughness $K_{IIc}$, four testing geometries and loading types are employed in this investigation. Three different ratios of notch depth to specimen width (a/w) 0.3, 0.4, and 0.5 were implemented in this study. Mode II fracture toughness of concrete $K_{IIc}$ was found to decrease with the increment of a/w ratio for all concretes and test geometries. Mode II fracture toughness $K_{IIc}$ was sensitive to the hybridization patterns of fiber. The (S/PP) hybridization pattern showed higher values than all other patterns, while the (S/G/PP) showed insignificant enhancement on mode II fracture toughness ($K_{IIc}$). The four point shear test set up reflected the lowest values of mode II fracture toughness $K_{IIc}$ of concrete. The non damage defect concept proved that, double edge notch prism test setup is the most reliable test to measure pure mode II of concrete.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.26-32
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• 2003

레이저 융착된 광섬유의 절단 부위에 대한 보호를 위한 관심이 크게 높아지고 있다 일반적으로 절단된 광섬유의 융착부분은 다른 부위에 비해 상대적으로 매우 취약하며 이러한 이유로 광섬유를 광 통신망에 사용할 때 동일 부분에서의 손실이 추가적으로 일어날 수 있다 일반적으로 광섬유 융착 부위는 일반 광섬유의 파괴 강도에 비해 약 1/10인 0.4～l kg로 감소된다. 이러한 이유로 인해 광 융착 부위의 보강이 절실히 요구되고 있다. 그러나, 이러한 구조물의 대부분이 철심 형태의 구조물을 삽입한 슬리브로 보강됨에 따라 굽힘에 대해 효과적으로 대응하지 못할 뿐 아니라 일단 구조물이 굽혀졌을 경우에는 지속적인 광 손실을 발생시키는 요인이 된다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 복합재료로 제작된 코일형 스프링 구조물 형태의 슬리브가 제안되었다. 이러한 슬리브는 기존의 슬리브의 취약점이었던 직하중에 대해 서로 효과적으로 반응할 뿐 아니라 굽힘 및 인장/압축 하중에도 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.55-62
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• 2015

공공시설물의 대형화 및 도심지로의 인구 밀집화에 따라 충돌 또는 폭발과 같은 하중조건 하에서의 구조물 방호성능의 중요성이 대두되고 있다. 그러나 구조물의 방호설계 및 시공에 있어서 필수적이라 할 수 있는 구조 재료 또는 자재에 대한 방호성능 평가기준은 현재 정립되어 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 구조용 자재의 내충격 성능평가 기준 개발 연구의 일환으로 가스건을 사용한 발사체 충격 파괴시험을 콘크리트 시험체에서 수행함과 동시에, 다양한 접촉식 계측 센서의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 또한, 충격 파괴시험을 통해 일반 콘크리트 및 강섬유가 보강된 초고성능콘크리트의 파괴모드 및 방호성능에 대한 평가를 수행하였다. 실험 수행 결과, 접촉식 계측센서 중 LVDT 변위계의 적용 가능성을 확인하였으며, UHPC의 경우 혼입된 보강섬유의 효과로 인해 일반 콘크리트에 비해 우수한 방호성능을 보여주었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.909-912
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• 2008

최근 섬유보강 시멘트 복합체에 관한 연구 중 초기균열 이후 2% 이상의 변형률 이상에까지 인장응력을 증가시킬 수 있는 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-Hardening Cement Composite, SHCC)에 관한 연구가 이루어지고 있으며, 이러한 SHCC는 혼입되는 보강섬유의 물리적 형상, 기계적 특성 및 혼입율을 조정함으로써 소요인장성능을 발현시킬 수 있다. 그러나 SHCC 제조시, 혼입되는 보강섬유와의 부착성능을 증진시키기 위하여 규사(Silica powder)와 같이 미세한 직경($105{\sim}120{\mu}m$)의 잔골재를 사용함으로써 타설 후 양생기간 동안 건조수축량이 일반 콘크리트에 비해 심각하여 SHCC 제조시 양생조건에 특별한 주의를 기울여야 한다. 따라서 본 연구에서는 SHCC 양생방법 중 양생온도가 경화후 SHCC의 인장성능에 미치는 영향을 실험적으로 평가하고자 하였으며, 실험결과를 바탕으로 SHCC가 소정의 성능을 발현할 수 있는 양생조건을 실험적으로 규명함으로써 향후 SHCC 프리캐스트 구조부재 제작시 적절한 양생방법을 실시하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권6호
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• pp.477-488
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• 2010

Zr-based amorphous alloy matrix composites reinforced with stainless steel (STS) and tantalum continuous fibers were fabricated without pores or defects by a liquid pressing process, and their quasi-static and dynamic deformation behaviors were investigated by using a universal testing machine and a Split Hopkinson pressure bar, respectively. The quasi-static compressive test results indicated that the fiberreinforced composites showed amaximum strength of about 1050~1300 MPa, and its strength maintained over 700 MPa until reaching astrain of 40%. Under dynamic loading, the maximum stresses of the composites were considerably higher than those under quasi-static loading because of the strain-rate hardening effect, whereas the fracture strains were considerably lower than those under quasi-static loading because of the decreased resistance to fracture. The STS-fiber-reinforced composite showed a greater compressive strength and ductility under dynamic loading than the tantalum-fiber-reinforced composite because of the excellent resistance to fracture of STS fibers.