• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.291-301
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• 1998

본 논문은 공용년수가 오래되어 노후화된 철근콘크리트 교량의 파괴가지의 거동에 예측하기 위한 비선형 파괴해석 모델링 기법이 개발에 관한 연구이다. 본 논문에서는 비선형파괴해석을 위해철근부식으로 인하여 철근주변 콘크리트의 열화를 고려한 인장경화모델을 제안하였으며 교량의 노후화된 지점조건을 고려할 수 있는 지점 모델링 기법을 제안하였다. 제안된 모델을 사용하여 반복하중을 받는 노후화된 철근콘크리트 T형 교량이 파괴될 때까지의 2차원 및 3차원 파괴해석을 수행하였으며 파괴시험으로부터 분석된 교량의 파괴거동과 비교하였다. 해석결과와 실험결과의 비교로부터 본 논문의 모델링기법이 노후화된 교량의 파괴해석에 유용하게 사용될 수 있으며 노후화된 지점조건의 모델링이 교량의 강도평가에 매우 큰 영향을 주는 것을 규명하였다.

• Computers and Concrete
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• 제13권6호
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• pp.799-827
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• 2014

In this paper, a theoretical and experimental study of the sectional behaviour of reinforced concrete beams subjected to short-term loads is carried out. The pure bending behaviour is analysed with moment-curvature diagrams. Thus, the experimental results obtained from 24 beams tested by the authors and reported in literature are compared with theoretical results obtained from a layered model, which combines the material parameters defined in Model Code 2010 with some of the most recognized tensions-tiffening models. Although the tests were carried out for short-term loads, the analysis demonstrates that rheological effects can be important and must be accounted to understand the experimental results. Another important conclusion for the beams tested in this work is that the method proposed by EC-2 tends to underestimate the tension-stiffening effects, leading to inaccuracies in the estimations of deflections. Thus, the actual formulation is analysed and a simple modification is proposed. The idea is the separation of the deflection prediction in two parts: one for short-term loads and other for rheological effects (shrinkage). The results obtained are in fairly good agreement with the experimental results, showing the feasibility of the proposed modification.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제56권3호
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• pp.473-490
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• 2015

This paper presents the analysis of intermediate crack-induced (IC) debonding failure loads for reinforced concrete (RC) beams strengthened with adhesively-bonded fiber-reinforced polymer (FRP) plates or sheets. The analysis consists of the energy release and simple ACI methods. In the energy release method, a fracture criterion is employed to predict the debonding loads. The interfacial fracture energy that indicates the resistance to debonding is related to the bond-slip relationships obtained from the shear test of FRP-to-concrete bonded joints. The section analysis that considers the effect of concrete's tension stiffening is employed to develop the moment-curvature relationships of the FRP-strengthened sections. In the ACI method, the onset of debonding is assumed when the FRP strain reaches the debonding strain limit. The tension stiffening effect is neglected in developing a moment-curvature relationship. For a comparison purpose, both methods are used to numerically investigate the effects of relevant parameters on the IC debonding failure loads. The results show that the debonding failure load generally increases as the concrete compressive strength, FRP reinforcement ratio, FRP elastic modulus and steel reinforcement ratio increase.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.99-107
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• 1993

본 논문에서는 콘크리트 균열 사이의 인장강성 효과를 고려한 임의의 기하하적 형상을 갖는 철근 콘크리트 쉘을 해석하기 위하여 재료비선형 유한요소 프로그램을 작성하였다. 본 논문은 연속적인 컴퓨터 해석으로 탄성, 비탄성 및 극한 범위에서의 철근과 콘크리트의 응력은 물론, 하중-변위 응답과 균열전파를 추적할 수 있었다. 골재억물림과 철근의 다울작용을 포함하는 유효전단계수를 평가하기 위하여 균열상태의 전단유지계수를 도입하였다. 콘크리트는 인장에서는 취성으로 압축에서는 탄소성으로 가정하였다. 콘크리트의 소성거동은 Drucker-Prager 항복기준과 결합유동법칙에 따르는 것으로 가정하였다. 철근은 Von Mises 항복기준으로 가정하였으며 등가의 두께를 가지는 철근층으로 모델화 하였다. 수치해석을 위하여는 증분형접선강성도 방법을 사용하였다. 수치예제를 제시하여 본 연구결과를 Hedgren의 실험 결과와 Lin의 수치해석과 비교하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권4호
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• pp.455-465
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• 2017

This paper presents a series of ultimate and fatigue experimental investigation on concrete-filled rectangular hollow section (CRHS) X joints with Perfobond Leister rib (PBR) under tension. A total of 15 specimens were fabricated, in which 12 specimens were tested under ultimate tension and 3 specimens were investigated in fatigue test. Different parameters including PBR stiffening, brace-to-chord ratio (${\beta}$) and inclined angle (${\theta}$) were considered in the test. Each joint was tested to failure under tension load. Obtained from test result, PBR was found to improve the tension strength and fatigue durability of CRHS joint substantially. Concrete dowel consisted by PBR and concrete inside the chord stiffened the joint, which leaded to a combination failure mode of punching shear and chord plastification of CRHS joint under tension. Finite element analysis validated the compound failure mode. Stress concentration on typical spot of CRHS joint was mitigated by PBR which was observed from fatigue test. Initial fatigue crack presented in CRHS joint with PBR also differentiated with the counterpart without PBR.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.23-33
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• 2008

철근콘크리트 연속보에서 모멘트재분배는 철근콘크리트 부재 설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 매우 유익한 현상이다. 그러나 모멘트재분배 현상에 의한 구조적 거동을 이해하기 위해서는 인장증강 효과, 모멘트재분배와 보 처짐 관계, 균열과 유효 강성 등이 고려된 모멘트재분배 현상에 대해 실험적인 검증이 요구된다. 따라서 이번 연구에서는 인장증강 효과가 모멘트재분배 현상에 미치는 영향을 실험을 통해 검증하기 위해 실제 사용되는 보의 크기를 고려하여 폭 250 mm, 높이 350 mm, 길이 7,000 mm로 하고, 인장증강 효과와 관련있는 철근과 콘크리트의 비부착 구간의 위치를 변수로 하여 총 6개의 철근콘크리트 연속보를 제작하였다. 실험 결과 철근 비부착 구간의 위치에 따라 시험체의 모멘트재분배율이 다르게 측정되었으며, 특히 부모멘트와 정모멘트 발생 지점에 모두 비부착 구간이 있는 경우에는 모멘트재분배 현상이 생기지 않는 것으로 관찰되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.285-288
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• 2008

철근콘크리트 휨 부재에서 현행 설계기준들의 처짐 계산 규정은 콘크리트의 균열 후 보의 휨강성이 감소하는 것을 반영한 유효 단면2차모멘트 $I_{\epsilon}$의 개념을 적용하여 부재의 최대 처짐을 계산하는 방법이 다. 그러나 균열 발생에 따른 부재의 강성 변화를 전 경간에 걸쳐 동일하게 $I_{\epsilon}$로만 적용하여 인장증강효과 등을 직접적으로 반영하지 못하고 있다. 단순보와 연속보에서의 단면2차모멘트를 기준식이 정확히 나태나고 있는지 검증하고 이를 수정하여 보다 정확한 단면2차모멘트 예측식을 제안하고자 한다. 따라서 이 연구에서는 철근콘크리트 단순보와 연속보에서의 유효 단면2차모멘트를 이론값, 실험값과 비교, 분석하고 인장증강효과가 유효 단면2차모멘트에 미치는 영향을 실험을 통하여 검증하였다. 단순보에서는 콘크리트 강도 및 피복두께에 따른 주근의 비부착을 변수로 하여 총 6 개의 시험체를 제작하였고, 연속보에서는 주근의 비부착 위치에 따라 총 4 개의 시험체를 제작하였다. 실험 결과 단순보와 연속보 모두 국내 콘크리트구조설계 기준식에 의한 유효단면 2차모멘트의 이론값과 실험값이 유사한 양상을 보이는 것으로 나타났으나, 연속보에서는 이론값과 실험값의 오차가 큰 것으로 나타났다. 단순보에서 는 피복두께가 두꺼운 시험체 및 고강도 시험체가 주근의 비부착에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 연속보에서는 중앙부의 비부착이 단순보의 유효 단면2차모멘트에 비해 큰 영향일 미치는 것으로 관찰되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.47-53
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• 2022

콘크리트구조물의 한계상태설계법이 적용되면서 구조물의 극한상태까지 고려하는 설계가 이루어지고 있다. 실제 철근콘크리트 부재가 인장력을 부담할 때 부재가 항복한 후에도 극한상태까지 콘크리트가 인장력을 부담한다. 따라서 한계상태 거동에 대한 정확한 평가를 위해서는 휨 부재의 항복 후 인장강화효과에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 복철근 직사각형 단면을 가지는 RC 단순보에 대하여 4점 휨 실험을 수행하였고, 영상분석기법을 이용하여 부재의 거동을 상세하게 분석하였다. 분석 결과를 이용하여 휨 인장강화효과 계수를 도입한 항복 후 인장강화효과 추정식을 제안하였고, 이를 기존 연구들의 실험 결과를 통해 적용성을 검증하였다. 부재의 연성거동을 대표하는 극한 변형률과 항복 변형률 차이가 실험 결과와 유사하게 나타나 제안식의 예측이 비교적 정확한 것으로 판단된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권5호
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• pp.491-504
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• 2000

A convenient method for enhancing the strength and stiffness of existing reinforced concrete beams is to bond adhesively steel plates to their tension faces. However, there is a limit to the applicability of tension face plating as the tension face plates are prone to premature debonding and, furthermore, the addition of the plate reduces the ductility of the beam. An alternative approach to tension face plating is to bond adhesively steel plates to the sides of reinforced concrete beams, as side plates are less prone to debonding and can allow the beam to remain ductile. Debonding at the ends of the side plates due to flexural forces, that is flexural peeling, is studied in this paper. A fundamental mathematical model for flexural peeling is developed, which is calibrated experimentally to produce design rules for preventing premature debonding of the plate-ends due to flexural forces. In the companion paper, the effect of shear forces on flexural peeling is quantified to produce design rules that are applied to the strengthening and stiffening of continuous reinforced concrete beams.

• 전산구조공학
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• 제11권4호
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• pp.295-307
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• 1998

철근콘크리트 보에 대해서 인장강화효과의 소성힌지길이를 고려한 재료비선형 해석을 수행하였다. 비선형 해석에서 자유도가 많은 대형구조물에 적용시키기에는 많은 제약이 따르는 복잡한 층상해석기법을 사용하는 대신 단면해석을 통해 미리 구성된 모멘트-곡률 관계를 이용하였으며, 유한요소해석에서 사용요소의 크기에 따른 수치해석상의 오차를 줄이기 위해 인장강화효과와 소성힌지길이 개념을 도입하였다. 마지막으로 제안된 해석 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 해석결과와 실험결과간의 상호 관계를 비교, 분석하였다.