• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권4호
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• pp.407-416
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• 2019

Novel steel fibre reinforced ultra-lightweight cement composite (ULCC) with compressive strength of 87.3MPa and density of $1649kg/m^3$ was developed for the flat slabs in civil buildings. This paper investigated structural behaviours of ULCC flat slabs according to a 4-specimen test program under concentrated loading and some reported test results. The investigated governing parameters on the structural behaviours of the ULCC slabs include volume fraction of the steel fibre and the patch loading area. The test results revealed that ULCC flat slabs with and without flexure reinforcement failed in different failure mode, and an increase in volume fraction of the steel fibre and loading area led to an increase in flexural resistance for the ULCC slabs without flexural reinforcement. Based on the experiment results, the analytical models were developed and also validated. The validations showed that the analytical models developed in this paper could predict the ultimate strength of the ULCC flat slabs with and without flexure reinforcement reasonably well.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제50권5호
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• pp.635-652
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• 2014

Creep and shrinkage behaviour of an ultra lightweight cement composite (ULCC) up to 450 days was evaluated in comparison with those of a normal weight aggregate concrete (NWAC) and a lightweight aggregate concrete (LWAC) with similar 28-day compressive strength. The ULCC is characterized by low density < 1500 $kg/m^3$ and high compressive strength about 60 MPa. Autogenous shrinkage increased rapidly in the ULCC at early-age and almost 95% occurred prior to the start of creep test at 28 days. Hence, majority of shrinkage of the ULCC during creep test was drying shrinkage. Total shrinkage of the ULCC during the 450-day creep test was the lowest compared to the NWAC and LWAC. However, corresponding total creep in the ULCC was the highest with high proportion attributed to basic creep (${\geq}$ ~90%) and limited drying creep. The high creep of the ULCC is likely due to its low elastic modulus. Specific creep of the ULCC was similar to that of the NWAC, but more than 80% higher than the LWAC. Creep coefficient of the ULCC was about 47% lower than that of the NWAC but about 18% higher than that of the LWAC. Among five creep models evaluated which tend to over-estimate the creep coefficient of the ULCC, EC2 model gives acceptable prediction within +25% deviations. The EC2 model may be used as a first approximate for the creep of ULCC in the designs of steel-concrete composites or sandwich structures in the absence of other relevant creep data.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권4호
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• pp.1001-1021
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• 2015

Ultra-lightweight cement composite (ULCC) with a compressive strength of 60 MPa and density of $1,450kg/m^3$ has been developed and used in the steel-concrete-steel (SCS) sandwich structures. This paper investigates the structural performances of SCS sandwich composite beams with ULCC as filled material. Overlapped headed shear studs were used to provide shear and tensile bond between the face plate and the lightweight core. Three-dimensional nonlinear finite element (FE) model was developed for the ultimate strength analysis of such SCS sandwich composite beams. The accuracy of the FE analysis was established by comparing the predicted results with the quasi-static tests on the SCS sandwich beams. The FE model was also applied to the nonlinear analysis on curved SCS sandwich beam and shells and the SCS sandwich beams with J-hook connectors and different concrete core including ULCC, lightweight concrete (LWC) and normal weight concrete (NWC). Validations were also carried out to check the accuracy of the FE analysis on the SCS sandwich beams with J-hook connectors and curved SCS sandwich structure. Finally, recommended FE analysis procedures were given.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권6호
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• pp.907-927
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• 2014

Ultra-lightweight cement composite (ULCC) with a compressive strength of 60 MPa and density of $1450kg/m^3$ has been developed and used in the steel-concrete-steel (SCS) sandwich structures. ULCC was adopted as the core material in the SCS sandwich composite beams to reduce the overall structural weight. Headed shear studs working in pairs with overlapped lengths were used to achieve composite action between the core material and steel face plates. Nine quasi-static tests on this type of SCS sandwich composite beams were carried out to evaluate their ultimate strength performances. Different parameters influencing the ultimate strength of the SCS sandwich composite beams were studied and discussed. Design equations were developed to predict the ultimate resistance of the cross section due to pure bending, pure shear and combined action between shear and moment. Effective stiffness of the sandwich composite beam section is also derived to predict the elastic deflection under service load. Finally, the design equations were validated by the test results.

• 한국항만경제학회지
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• 제27권2호
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• pp.313-331
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• 2011

동북아 항만의 Hub Port 경쟁이 더욱 치열해 지고 있고, 신항 개발이 가속화되면서 공급과잉상태를 초래하게 되어, 부산 북항과 신항이 상생하기에 충분한 물동량 확보가 어려운 시점에서 부산항만은 많은 어려움에 직면하고 있다. 또한 북항은 시설이 노후화되어 있고 초대형선박이 접안하기에 필요한 수심 16m을 확보할 수 없으며, 또한 북항 재개발의 진행과 정책부재로 물동량은 자연스럽게 신항으로의 이전이 가속화되고 있다. 따라서 부산 신항의 추가적인 선석 개장운영과 더불어 부산 북항과의 역할정립 및 연계 발전 방안 모색을 서둘러야 할 시점이다. 북항과 신항의 연계발전 전략은 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 북항-신항 연계발전을 위한 모델 정립이 필요하다. 따라서 신항은 16m의 수심과 최첨단시설을 보유하고 있으므로 극대형선(ULCC) 위주로 특화기능을 부여하고, 지속적인 개발과 첨단시설 유치로 세계적인 글로벌 항만으로 발전시켜 나가야 한다. 반면에 북항은 항만리모델링을 통해 피더선 중심의 동북아 중심 항만으로 새로운 기능을 수행하도록 해야하고, 대부분의 공간은 북항 재개발 개념에 포함시켜 시민 친수공간으로 기능을 재부여 하여야 한다. 둘째, 북항의 컨테이너 전용부두를 기능 전환하여 부산항만의 항만별 부두기능을 재배치함으로써 항만기능 집적화를 통한 시너지 창출을 기하여야 한다. 셋째, 북항의 기능이 살아있는 한 북항과 신항의 효율적 연계교통망 확충을 통해 환적화물 처리를 효율적으로 할 수 있도록 하여 부산항만을 동북아 환적중심항만으로 발전시켜 나가야 한다. 넷째, 신항과 부산진해경제자유구역을 연계발전시켜 자체 수요 물동량 창출형 항만배후물류단지를 개발하여야 한다. 다섯째, 물동량 창출을 위해 화주고객, 운송사, 복합운송주선업자 및 관련 기관간 SCM을 구축하여 상호 협력적인 Win-Win 관계를 유지하는 것이 중요하다.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1085-1114
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• 2016

This paper investigates the transverse impact response for ultra lightweight cement composite (ULCC) filled pipe-in-pipe structures through a parametric study using both a validated finite element procedure and a validated theoretical model. The parametric study explores the effect of the impact loading conditions (including the impact velocity and the indenter shape), the geometric properties (including the pipe length and the dimensions of the three material layers) as well as the material properties (including the material properties of the steel pipes and the filler materials) on the impact response of the pipe-in-pipe composite structures. The global impact responses predicted by the FE procedure and by the theoretical model agree with each other closely. The parametric study using the theoretical approach indicates the close relationships among the global impact responses (including the maximum impact force and the maximum global displacement) in specimens with the equivalent thicknesses, proposed in the theoretical model, for the pipe-in-pipe composite structures. In the pipe-in-pipe composite structure, the inner steel pipe, together with the outer steel pipe, imposes a strong confinement on the infilled cement composite and enhances significantly the composite action, leading to improved impact resistance, small global and local deformations.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권5호
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• pp.467-475
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• 2013

해양 기름오염 방제조치에 관한 연구의 일환으로 정량적 기초자료를 확보하기 위하여 최근 10년간(2003~2012년) 국내 연안에서 발생한 기름오염사고에 관한 통계자료를 수집하여 연간 기름오염사고 건수와 연간 기름 유출량을 사고 원인(Cause)별, 오염원(Source)별, 해역(Sea area)별로 분석하였다. (1) 사고 원인별로 분석한 결과, (1) 부주의로 인한 사고 건수(1,429건)와 해양사고로 인한 사고 건수(790건)가 각각 전체 건수(2,833건)의 50.4 %와 27.9 %를 차지하였다. 그리고 해가 거듭될수록 해양사고로 인한 사고 건수는 감소하는 경향을 보인 반면에 부주의로 인한 사고 건수는 증가하는 경향을 보였다. (2) 해양사고로 인한 유출량(17,400 kL)이 전체 기름 유출량(17,877 kL)의 97.3 %를 차지하였고 부주의로 인한 기름유출량(294 kL)이 1.7 %를 점유하였다. (2) 오염원별로 분석한 결과, (1) 어선에 의한 사고건수(1,210건)가 전체 건수(2,833건)의 42.7 %, 기타 선박에 의한 사고 건수(620건)가 21.9 %, 화물선에 의한 사고 건수(367건)가 13.0 %, 유조선에 의한 사고 건수(261건)가 9.2 %를 차지하였다. 해가 거듭될수록 어선에 의한 사고 건수는 감소하는 경향을 보였지만 여전히 높은 수치를 보인 반면에 화물선과 기타 선박에 의한 사고 건수는 완만하게 증가하는 경향을 보였고 유조선에 의한 사고 건수는 연간 13~37건으로 해마다 크게 변동하였다. (2) 유조선의 기름 유출량(15,488 kL)이 전체 기름 유출량(17,877 kL)의 86.7 %를, 기타 선박의 기름 유출량(898 kL)이 5.0 %를, 화물선의 기름 유출량(733 kL)이 4.1 %를, 어선의 기름 유출량(590 kL)이 3.3 %를 차지하였다. (3) 해역별로 분석한 결과, (1) 남해에서의 사고 건수(1,613건)와 기름 유출량(3,804 kL)은 전체 사고 건수의 56.9 %와 전체 기름 유출량의 21.3 %를, 서해에서의 사고 건수(700건)와 기름 유출량(13,501 kL)은 전체 사고 건수의 24.7 %와 전체 기름 유출량의 75.5 %를, 동해에서의 사고 건수(520건)와 기름 유출량(572 kL)은 전체 사고 건수의 18.2 %와 전체 기름 유출량의 3.2 %를 차지함으로써 사고 건수에서는 남해가 최고였고 기름 유출량에서는 2006년까지는 남해가 최고(1위)였으나 2007년 유조선 Hebei Spirit호 기름유출사고 이후에는 서해가 최고(1위)였으며, 동해에서의 사고 건수와 기름 유출량이 모두 남해나 서해보다 적은 값으로 나타났다. (2) 해가 거듭될수록 동해와 남해에서의 사고 건수와 기름 유출량이 모두 감소하는 경향을 보인 반면에 서해에서는 사고 건수가 연도별 증감의 변동 폭이 적어 거의 일정한 경향을 보였으며 기름 유출량은 연도별로 증감의 변동 폭이 컸다.