• Earthquakes and Structures
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• 제24권2호
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• pp.97-109
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• 2023

This experimental study investigates the effectiveness of applying carbon fiber reinforced polymer (CFRP) jackets for the retrofit of short reinforced concrete (RC) columns with inadequate transverse reinforcement and stirrup spacing to longitudinal rebar diameter equal to 12. RC columns scaled at 1/3, with round and square section, were subjected to axial compression up to failure. A damage scale is introduced for the assessment of the damage severity, which focusses on the extent of buckling of the longitudinal rebars. The damaged specimens were subsequently repaired with unidirectional CFRP jackets without any treatment of the buckled reinforcing bars and were finally re-tested to failure. Test results indicate that CFRP jackets may be effectively applied to rehabilitate RC columns (a) with inadequate transverse reinforcement constructed according to older practices so as to meet modern code requirements, and (b) with moderately buckled bars without the need of previously repairing the reinforcement bars, an application technique which may considerably facilitate the retrofit of earthquake damaged RC columns. Factors for the estimation of the reduced mechanical properties of the repaired specimens compared to the respective values for intact CFRP-jacketed specimens, in relation to the level of damage prior to retrofit, are proposed both for the compressive strength and the average modulus of elasticity. It was determined that the compressive strength of the retrofitted CFRP-jacketed columns is reduced by 90% to 65%, while the average modulus of elasticity is lower by 60% to 25% in respect to similar undamaged columns jacketed with the same layers of CFRP.

• Computers and Concrete
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• 제33권4호
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• pp.445-469
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• 2024

The Federal Highway Administration (FHWA) has recommended the use of AASHTOWare Pavement Mechanistic-Empirical Design (PMED) software for Roller-Compacted Concrete (RCC) pavement design, but specific calibration for RCC is missing. This study investigates the software's capacity to predict the long-term performance of RCC roadways within the framework of conventional concrete pavement calibration. By reanalyzing existing RCC projects in several U.S. states: Colorado, Arkansas, South Carolina, Texas, and Illinois, the study highlights the need for specific calibration tailored to the unique characteristics of RCC. Field observations have emphasized occurrence of early distresses in RCC pavements, particularly transverse-cracking and joint-related issues. Despite data challenges, the AASHTOWare PMED software exhibits notable correlation between its long-term predictions and actual field performance in RCC roadways. This study stresses that RCC applications with insufficient joint spacing and thickness are prone to premature cracking. To enhance the accuracy of RCC pavement design, it is essential to discuss the inclusion of RCC as a dedicated rigid pavement option in AASHTOWare PMED. This becomes particularly crucial when the rising popularity of RCC roadways in the U.S. and Canada is considered. Such an inclusion would solidify RCC as a viable third option alongside Jointed Plain Concrete Pavements (JPCP) and Continuously Reinforced Concrete Pavements (CRCP) for design and deployment of rigid pavements. The research presents a roadmap for future calibration endeavors and advocates for the integration of RCC pavement as a distinct pavement type within the software. This approach holds promise for achieving more precise RCC pavement design and performance predictions.

• 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.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.217-224
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• 2013

ACI 318-08에 신설된 확대머리 철근의 정착길이 설계식은 콘크리트 강도, 철근 항복강도, 철근 지름만을 변수로 횡보강철근의 영향을 고려하지 않고 있다. 또한 제한적인 데이터에 근거한 설계식으로 순간격과 재료강도에 엄격한 제한을 두고 있다. 이 연구에서는 철근 항복강도 600 MPa의 고강도 철근을 사용하여, $2d_b$의 좁은 순간격을 갖고 횡보강철근을 배근한 겹침 이음 실험을 실시하였다. 실험 결과 횡보강철근을 배근하지 않은 실험체의 경우, 프라잉 거동으로 인해 하부 피복콘크리트가 일찍 탈락되었다. 전체 정착강도 중 확대머리 지압의 기여도는 평균 15%로 지압이 제대로 발현되기 전에 파괴되었다. 이음길이 전체에 스터럽을 배근한 횡보강 실험체는 프라잉 거동이 억제되고 횡보강에 의한 부착강도 증진으로 무보강에 비해 지압과 부착이 모두 증가하였다. 이음 단부에만 횡보강철근을 배근한 단부보강 실험체의 경우, 프라잉 거동은 억제되었지만 이음구간의 부착이 크게 증가되지 않아 지압이 충분히 발현되기 전에 부착에 의해 파괴되었다. 실험결과를 회귀 분석하여 확대머리 철근의 정착강도 평가식을 제안하였다. 평가식은 부착과 지압의 영향을 분리하여 구성하였으며, 콘크리트강도, 횡방향 철근 지수, 정착길이를 설계 변수로 포함하였다. 실험 결과와 비교한 결과 평균 1.0, 변동계수 6%로 변수에 따른 편향 없이 정착강도를 예측하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.31-37
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• 2007

국외 수입에 의존하고 있는 띠형 강판 보강재를 대체할 수 있는 새로운 강(steel) 보강재로서, 강판과 지지부재를 결합한 새로운 형태의 보강재를 고안하였다. 개발 보강재는 폭${\times}$두께가 $65mm{\times}4.5mm$인 띠형 강판에 50cm 간격으로 11mm 직경의 천공구멍 및 돌기가 형성된 형태를 가지고 있으며, 인발저항력 증대를 위한 지지부재의 설치가 가능하다. 개발 보강재의 마찰특성 평가를 위한 전단마찰시험 및 인발시험 결과, 지지부재를 설치하면 보강재의 인발저항력이 크게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국지역지리학회지
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• 제22권4호
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• pp.887-911
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• 2016

횡사구는 높이에 반비례하는 속도로 이동하므로 속도가 빠른 작은 사구가 속도가 느린 큰 사구에 계속 충돌한다. 충돌이 병합으로만 이어지면 일정한 규모의 사구열이 정상상태를 유지한 채 이동하는 현상은 설명할 수 없다. 최근 연구들은 사구의 충돌이 병합만을 유발하는 것이 아니라 모래의 재분배로 이어질 수 있다는 데 주목한다. 반면 사구 배후에 발달하는 바람그늘의 역할에 대해서는 아직 상세한 분석이 이루어지지 않았다. 이 연구는 기존 연구들을 토대로 횡사구 거동을 기술하는 지배 방정식을 유도하고, 횡사구의 지형발달을 '거동 공간' 상의 궤적으로 치환 분석하는 기법을 이용하여 바람그늘이 횡사구 지형발달에서 담당하는 역할을 규명하고자 한 것이다. 이를 위해 횡사구를 위치와 높이를 지닌 막대로 단순화하고, 사구의 형태 비율적 특징과 바람맞이 사면에 따른 풍속의 증가 현상, 사구의 모래포집 효율 등의 개념을 토대로 횡사구의 이동과 성장을 결정하는 관계식을 유도하였다. 유도된 관계식은 인접한 두 사구열 높이의 순서쌍으로 정의되는 평면(거동 공간) 상에서 사구의 거동 양상을 결정하는 영역과 사구의 진화 방향을 지시하는 벡터장으로 표현된다. 분석 결과 바람그늘의 기울기는 거동 공간에 수렴 영역을 생성하는 역할을 하지는 못하며, 다만 횡사구 지형발달의 경로에 영향을 미치는 요인으로 작용한다. 이 논문의 모형은 횡사구의 지형 안정성을 재현하지는 못했지만, 사구 간격-높이 관계의 지수를 관측값과 유사하게 제시한다는 점에서 주목할 만하다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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• pp.356-363
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• 2000

The objectives of this study are to investigate seismic performance of spirally reinforced bridge columns and to provide test result for developing improved seismic design criteria. Quasi-static test was conducted for 12 columns of which variables were transverse reinforcement ratio and spacing, longitudinal reinforcement ratio, and axial load level. Sufficient seismic performance was observed from the test for the columns with greater confinement steel amount than the requirement of the Korean Bridge Design Specification. The columns with 0.84% of the confinement steel requirement provided adequate performance under less than 0.2 of axial load level, but showed lower ductility under 0.3 of axial load level. The current provision for the region of confinement steel distribution may be non-conservative under high axial load level, therefore a modified provision is proposed.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.547-552
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• 2001

This research was conducted to investigate the seismic behavior and capacity assessment of circular spiral reinforcement concrete bridge piers used in high strength concrete. The displacement ductility, response modification factor(R), effective stiffness and plastic hinge region etc. was used to assess the seismic behavior and capacity of circular spiral reinforcement concrete bridge piers. The experimental variables of bridge piers test consisted of amount and spacing, different axial load levels. From the quasi-static tests on 9 bridge piers and analysis, it is found that current seismic design code specification of transverse confinement steel requirements and details may be revised.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.510-513
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• 2004

The objectives of this research are to evaluate the effect of the compressive strength of concrete, reinforcing bar size, spacing of column transverse bars related to the concrete confinement effects on anchorage bond strength and bond behavior of beam-column joints subjected to cyclic loading and to predict the bond behavior of beam-column joints according to the variables by Finite Element Analysis appling the interface element between concrete and reinforced bar surface in a three-dimensional configuration. This paper shows that to verify the results by three-dimensional nonlinear finite element analysis appling a interface element, the test results that were already conducted are compared with analytic results. The behavior of bond and anchorage of beam bar is expressed by a local bond stress-slip relationship and the failure mode of bond is predicted by principal stress contour.

• 한국지진공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.121-132
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• 2015

The purpose of this study is to investigate the behavior characteristics of new hollow reinforced concrete (RC) bridge pier sections with triangular reinforcement details and to provide the details and reference data. Among the numerous parameters, this study concentrates on the shape of the section, the reinforcement details and the spacing of the transverse reinforcement. Additional eight column section specimens were tested under quasi-static monotonic loading. In this study, the computer program, named RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), was used. A innovative confining effect model was adopted for new hollow bridge pier sections. This study documents the testing of new hollow RC bridge pier sections with triangular reinforcement details and presents conclusions based on the experimental and analytical findings.