• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.397-400
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• 2006

In this study, we experimentally investigate the possibility of skin-friction drag reduction by series of transverse cavities in a turbulent boundary layer flow. The effects of cavity depth (d), cavity length (l) and cavity spacing (s) on the skin friction drag are examined in the range of $Re_{\theta}\;=\;4030\;{\sim}\;7360$, $d/{\theta}_0\;=\;0.13\;{\sim}1.03$, l/d = 1 ~ 4 and s/d = 5 ~ 20. We perform experiments for twenty different cavity geometries and directly measure total drag force using in-house force measurement system. In most cases, the skin friction drag is increased. At several cases, however, small drag reduction is obtained. The variation of the skin ftiction drag is more sensitive to the cavity length than to the cavity depth or cavity spacing, and drag is reduced at $s/l\;{\geq}\;10$ and $l/{\theta}_0\;{\leq}\;0.26$ irrespective of the cavity depth. At $l/\bar{\theta}_0\;=\;0.13$ and s/l = 10, maximum 2% drag reduction is achieved. When the skin friction drag is reduced, there is little interaction between the flows inside and outside cavity, and the flow changed by the cavity is rapidly recovered at the following crest. A stable vortex is formed inside a cavity in the case of drag reduction. This vortex generates negative skin friction drag at the cavity bottom wall. Although there is form drag due to the cavity itself, total drag is reduced due to the negative skin friction drag.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.1667-1676
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• 2014

강합성 바닥판은 두 방향의 휨 강성이 다르기 때문에 직교이방성의 성질을 가진다. 강합성 바닥판의 휨 강성비는 활하중 모멘트에 영향을 미친다. 비충전 강합성 바닥판의 휨 강성비는 메인 베아링 바 간격과 직접적인 관계를 가지고 있어 메인 베아링 바 간격과 형상비 영향이 고려된 하중분배 계수식에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 휨 강성비를 고려하는 AASHTO LRFD Bridge Design Specification에 의한 비충전 강합성 바닥판의 활하중 모멘트를 평가하고 비충전 강합성 바닥판의 하중분배 계수식을 제안하고자 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제69권2호
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• pp.193-204
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• 2019

This paper presents results from experimental and numerical studies on the response of steel-concrete composite box bridge girders under certain localized fire exposure conditions. Two composite box bridge girders, a simply supported girder and a continuous girder respectively, were tested under simultaneous loading and fire exposure. The simply supported girder was exposed to fire over 40% of its span length in the middle zone, and the two-span continuous girder was exposed to fire over 38% of its length of the first span and full length of the second span. A measurement method based on comparative rate of deflection was provided to predict the failure time in the hogging moment zone of continuous composite box bridge girders under certain localized fire exposure condition. Parameters including transverse and longitudinal stiffeners and fire scenarios were introduced to investigate fire resistance of the composite box bridge girders. Test results show that failure of the simply supported girder is governed by the deflection limit state, whereas failure of the continuous girder occurs through bending buckling of the web and bottom slab in the hogging moment zone. Deflection based criterion may not be reliable in evaluating failure of continuous composite box bridge girder under certain fire exposure condition. The fire resistance (failure time) of the continuous girder is higher than that of the simply supported girder. Data from fire tests is successfully utilized to validate a finite element based numerical model for further investigating the response of composite box bridge girders exposed to localized fire. Results from numerical analysis show that fire resistance of composite box bridge girders can be highly influenced by the spacing of longitudinal stiffeners and fire severity. The continuous composite box bridge girder with closer longitudinal stiffeners has better fire resistance than the simply composite box bridge girder. It is concluded that the fire resistance of continuous composite box bridge girders can be significantly enhanced by preventing the hogging moment zone from exposure to fire. Longitudinal stiffeners with closer spacing can enhance fire resistance of composite box bridge girders. The increase of transverse stiffeners has no significant effect on fire resistance of composite box bridge girders.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권3호
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• pp.345-360
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• 2022

In this paper, the impact on seismic performance of an economical effective technique for retrofitting reinforced concrete (RC) columns using high-strength steel strips under high axial compression ratios was presented. The experimental program included a series of cyclic loading tests on one nonretrofitted control specimen and three retrofitted specimens. The effects of the axial compression ratio and spacing of the steel strips on the cyclic behavior of the specimens were studied. Based on the test results, the failure modes, hysteretic characteristics, strength and stiffness degradation, displacement ductility, and energy dissipation capacity of the specimens were analyzed in-depth. The analysis showed that the transverse confinement provided by the high-strength steel strips could effectively delay and restrain diagonal crack development and improve the failure mode, which was flexural-shear failure controlled by flexural failure with better ductility. The specimens retrofitted using high-strength steel strips showed more satisfactory seismic performance than the control specimen. The seismic performance and deformation capacity of the retrofitted RC columns increased with decreasing axial compression ratio and steel strip spacing. Based on the test results, a hysteretic model for RC columns that considers the transverse confinement of high-strength steel strips was then established. The hysteretic model showed good agreement with the experimental results, which verified the effectiveness of the proposed hysteretic model. Therefore, the aforementioned analysis can be used for the design of retrofitted RC columns.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.77-86
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• 2013

본 연구에서는 지지부재가 설치된 띠형 강보강재에 대한 실내인발시험을 수행하였다. 주문진 표준사를 사용하여 상대밀도 80%인 모형지반을 조성하였고, 지지부재의 개수를 0~2개로 구분하여 실내인발시험을 수행하였다. 상재압은 $50kN/m^2{\sim}200kN/m^2$까지 4단계로 구분하여 적용하였고, 1mm/min 속도로 강보강재를 인발하였다. 표면이 매끄러운 띠형 강보강재의 인발저항력은 보강재 표면과 지반 사이에서 마찰저항만 발현되기 때문에 인발 초기에 급격히 증가하다가 지속적으로 감소하는 경향을 나타낸다. 반면, 지지부재를 설치한 강보강재의 인발저항력은 마찰저항뿐만 아니라 수동저항도 함께 발현되므로 계속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 보강재의 형태에 관계없이 최대인발저항은 상재압이 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 지지부재를 1개 설치한 경우에 비해 지지부재를 2개 설치했을 때의 최대수동저항은 작게 나타났다. 이는 지지부재의 설치 간격 및 위치에 따라 지지부재에서 발현되는 수동저항의 크기가 다르기 때문에 나타나는 현상으로 판단되며, 지지부재 설치 위치 및 간격에 따른 추가 인발시험을 통해 확인할 필요가 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.578-588
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• 2002

철근콘크리트 구조물은 일반적으로 지진에 연성적으로 거동하도록 설계되며, 이러한 연성적인 거동을 위하여 구조부재는 주의 깊게 상세 설계되어진다. 모멘트 연성골조 구조물의 경우 기둥의 소성힌지 구역에서 횡보강근의 상세는 중요한 고려사항이다. 수 년 동안 강도와 연성을 항상시키기 위한 횡보강근의 상세에 대한 인구가 많은 연구자들에 의해 진행되어 왔고, 그 결과 횡보강근에 의한 코아 콘크리트의 적절한 구속과 주근의 횡방향 지지는 기둥의 연성을 가장 효과적으로 증진시키는 것으로 증명되었다. 횡보강근에 의해 구속된 콘크리트의 강도와 연성증진을 고려한 응력-변형률 특성에 대한 연구는 지난 30년 동안 급속하게 이루어졌다. 그러나 현재까지도 구속된 고강도 콘크리트의 특성을 정확하게 예측할 수 있는 모델은 거의 없으며, 이에 대한 자료도 부족한 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 강도, 횡보강근의 체적비, 횡보강근의 배근형태 및 간격, 주근의 배열을 주요변수로 하여 고 강도 콘크리트를 사용한 Large-Scale의 기둥을 대상으로 구조실험을 수행하였다. 연구결과 기존 모델의 일부는 최대 응력을 과대평가, 최대 응력에서의 변형률을 과소평가하는 것으로 나타났으며, 대부분의 모델이 응력-변형률 곡선의 하강부분을 합리적으로 예측하지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 구속된 고 강도 콘크리트의 거동을 정확히 예측하여 설계에 반영될 수 있는 합리적이면서 실용적인 모델의 개발이 요구된다 하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1173-1178
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• 2007

공용하중으로 인하여 초기 균열을 가지고 있는 연속철근콘크리트 포장체를 제작하여 피로시험을 실시하였다. 초기 균열의 영향을 검토하고자 4개의 시험체가 제작되었으며 시험체의 길이 및 축소비율을 유한요소해석 및 재료특성을 고려하여 결정하였다 피로시험에 앞서서 정적시험을 실시하여 정적파괴하중을 확인하고 균열발생 진행상황을 조사하였다. 피로시험 결과로부터 초기발생균열의 간격이 증가할수록 피로수명이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내고속도로에 건설된 연속철근콘크리트 포장의 유지보수에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.731-740
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• 1998

직교로 보강된 판은 효율적인 하중분배능력과 좌굴안정성 때문에 장대교량의 강상판으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 일축압축을 받는 직교로 보강된 판의 좌굴강도를 해석적 방법으로 추정하였다. 판이론을 사용하여 전체좌굴 및 부분좌굴과 같은 여러 모드에서의 좌굴응력식을 유도하고, 좌굴강도에 대한 횡리브와 종리브의 강성과 개수 등의 효과를 보이기 위하여 매개변수해석을 수행하였다. 정량적인 해석을 통해 종리브와 횡리브의 강성과 간격의 영향을 보였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.58-61
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• 2006

The effect of the steel ratio on the behavior of continuously reinforced concrete pavement (CRCP) under moving wheel loads and environmental loads were investigated in this study. The CRCP sections having different steel ratios of 0.6, 0.7, and 0.8% were considered: (1) to evaluate the load transfer efficiency (LTE) at transverse cracks; (2) to investigate strains in CRCP when the system is subjected to moving vehicle loads; (3) and to investigate the time histories of the crack spacing variations. The LTEs were obtained by conducting the falling weight deflectometer (FWD) tests. The strains in the concrete slab and the bond braker layer under moving vehicle loads were obtained using embedded strain gages. The results of this study show that the LTEs at transverse cracks are very high and not affected by the steel ratio. The strains in CRCP under vehicle loads become smaller as the vehicle speed increases or as the wandering distance increases; however, the strains are not clearly affected by the steel ratio. However, the changes in the crack spacings are affected by the steel ratio.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.169-178
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• 2008

압축플랜지의 설계는 단순히 종방향 보강재와 횡방향 보강재로 둘러싸인 서브패널(sub-panel)의 극한거동에 대해 적절한 안전율을 도입하여 이루어져 왔다. 그러나, 종방향 보강재의 수와 강성, 횡방향 보강재의 간격, 초기 변형량과 잔류응력의 분포 등 제 영향을 고려해서 압축플랜지 전체의 극한강도를 결정하는 것이 합리적이다. 본 연구에서는 Folded Plate 이론에 근거하여 압축플랜지에 대해 기하강성의 영향, 재료적 비선형성을 고려한 해석 프로그램을 개발하고 이를 바탕으로 국내에서 실제 시공된 강박스거더교의 압축플랜지에 적용하였다.