• KCI Concrete Journal
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• 제12권1호
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• pp.131-138
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• 2000

The research purpose of this paper is to investigate the influential Parameters on the unbonded tendon stress. The parameters were the reinforcing ratio, the prestressing ratio, and the loading type. To this end. first, the influence of parameters were examined with twenty eight test results obtained from references. Then, an experimental study was carried out with nine specimens. Test variables were the reinforcing ratio and the prestressing ratio. Specimens were divided equally into three groups and each group had a different level of the reinforcing ratio. Each specimen within a group has a different level of the prestressing ratio. The investigation with previous and current tests revealed the followings; (1) the length of crack distribution zone does not have a close relation with the length of plastic hinge. (2) the prestressing ratio does not affect both the length of crack distribution and the length of plastic hinge, (3) the tendon stress variation is in reverse relation with the ratios of mild steels and tendons, (4) the loading type nay not affect significantly the length of crack distribution zone, (5) AASHTO LRFD Code equation and Moon/Lim's design equation predicted the test results well with some safety margins.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제19권1E호
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• pp.3-9
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• 2007

This paper presents a numerical procedure for analyzing the joints between precast post-tensioned segments. A computer program for the analysis of reinforced concrete structures was run for this problem. Models of material nonlinearity considered in this study include tensile, compressive and shear models for cracked concrete and a model for reinforcing steel with smeared crack. An unbonded tendon element based on the finite element method, that can describe the interaction between the tendon and concrete of prestressed concrete member, was experimentally investigated. A joint element is newly developed to predict the inelastic behavior of the joints between segmental members. The proposed numerical method for the joints between precast post-tensioned segments was verified by comparison of its results with reliable experimental results.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.639-644
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• 2000

Prestressing steels are susceptible to corrosion, which is considered the major reason in the deterioration of prestressed concrete structures. To solve this problem, many research have been made to utilize new type of tendons. FRP tendons have many advantages compared to steel tendons. However, FRP tendons have some disadvantages, such as no plastic behavior. This study focused on the flexural behavior of prestresssed concrete beams which is fabricated by post-tensioning method with CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) tendons. Th results drawn from the study, prestressed concrete beams with CFRP tendons have higher flexural cracking load, flexural yielding load, and flexural fracture load. While displacement at the fracture stage is lower compared to prestressed concrete beams with steel tendon. Excessive steel reinforcement lead lower ductility index. So, appropriate reinforcement guideline is needed. Further more, prestressed concrete beams with CFRP tendons can have sufficient ductility index when ruptured by crushing of concrete or used unbonded tendon. Therefore, the best design method for prestressed concrete beams with CFRP tendons is over-reinforcement, and use of unbonded tendon.

• Computers and Concrete
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• 제6권6호
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• pp.451-472
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• 2009

Based on a numerical method to analyse the full-range behaviour of prestressed concrete beams with unbonded tendons, parametric studies are carried out to investigate the influence of 11 parameters on the curvature ductility of unbonded prestressed concrete (UPC) beams. It is found that, among various parameters studied, the depth to prestressing tendons, depth to non-prestressed tension steel, partial prestressing ratio, yield strength of non-prestressed tension steel and concrete compressive strength have substantial effects on the curvature ductility. Although the curvature ductility of UPC beams is affected by a large number of factors, rather simple equations can be formulated for reasonably accurate estimation of curvature ductility. Conversion factors are introduced to cope with the difference in partial safety factors, shapes of equivalent stress blocks and the equations to predict the ultimate tendon stress in BS8110, EC2 and ACI318. The same equations can also be used to provide conservative estimates of ductility of UPC beams with compression steel.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.763-771
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• 2009

최근 장경간에 대한 요구가 증가됨에 따라 수평부재는 극한강도 뿐만 아니라 과도한 처짐이 중요한 문제로 인식되고 있다. 따라서 건축물의 경우에 처짐을 해결할 수 있는 좋은 대안으로서 비부착긴장재를 사용한 포스트텐션 구조의 적용이 늘어가고 있다. 그러나 대부분의 기존 연구들은 비부착긴장재를 사용한 프리스트레스트 휨부재의 극한강도에 국한되고 있기 때문에 처짐과 같은 사용성 검토에는 적용이 불가능 하거나 매우 어려운 실정이다. 따라서 이 연구는 비부착긴장재를 사용한 포스트텐션 부재의 균열 전 초기 거동, 균열 후 및 사용하중 상태에서의 거동 및 극한강도까지 적용이 가능한 긴장재의 응력거동 예측모델을 제안하고, 기존 실험결과와의 비교를 통하여 제안 모델의 적용성 및 정확도를 검증하고자 하였다. 다양한 부재 특성을 가진 실험 결과와의 비교를 통하여 제안된 응력거동 예측모델은 보강지수 및 하중형상에 관계없이 하중단계별 긴장재의 응력 및 강도를 매우 정확하게 예측함을 확인할 수 있었다. 특히, 제안된 모델은 다양한 재하형태의 영향을 잘 반영하였으며, 휨 부재를 보강할 때 쉽게 발생할 수 있는 과보강 부재에 대해서도 무리없이 적용 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.61-69
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• 2010

일반적으로 비부착 프리캐스트 콘크리트 교각은 철근콘크리트 교각에 비하여 내진성능과 지진 후의 공용성능이 우수하다. 본 연구에서는 OpenSEES 프로그램을 사용하여 비부착 프리캐스트 교각의 내진거동을 분석하였다. 특히, 콘크리트 강도, 긴장재의 초기 긴장비, 긴장재 비, 교각 세그먼트의 크기의 변화에 대한 비부착 프리캐스트 콘크리트 교각의 내진거동에 대하여 해석적으로 연구하였다. 해석결과 긴장재 비 및 초기 긴장비가 증가함에 따라 연화상태 및 극한상태시의 휨강도도 증가하였다. 콘크리트 강도 및 세그먼트 크기에 따른 교각의 휨강도 차이는 거의 무시할 만 하였으나, 초기 긴장비의 증가는 긴장재의 항복 시점을 앞당기는 결과를 나타냈다. 또한, 심부콘크리트의 압축 변형률이 극한변형률에 미치지 않으므로, 일반 콘크리트교각에 비하여 심부구속 철근량을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.685-688
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• 1999

The analysis and design of composite girders prestressed by external tendons involve difficulties related to the position of anchorages and the construction sequences. In this paper, the efficiency of the external tendon profiles and the position of anchorages in examined for the internal and external prestressing of statically indeterminate structures. It is shown that strengthening of a prestressed girder can be accomplished using a variety of methods; bonded external prestressing, tendon replacement and unbonded external prestressing.

• 콘크리트학회지
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• 제11권2호
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• pp.127-137
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• 1999

본 연구와 관련한 이전의 연구에서는 본 연구자들이 제안한 설계식의 타당성을 검증하기 위하여 선정된 변수별로 실험체를 제작하여 실험을 실시하였고 실험결과를 분석하였다. 본 연구에서는 실험결과에 대하여 본 연구자들이 제안한 설계식과 기존의 설계식들에 의한 해석결과를 비교분석하여 본 연구자들의 설계식의 타당성을 검증하였다. 사용된 기존의 설계식은 현행의 ACI 규준식, AASHTO LRFO 규준시, 변형도 적합조건에 의한 해석식, Harajli/Kanj의 설계식, Chakrabarti의 설계식 등이다. 비교${\cdot}$분석결과에 의하면 본 연구자득이 제안한 설계식이 비부착 긴장재의 응력을 평가하는데 보다 적절한 방법임을 증명하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권4호
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• pp.167-176
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• 1997

본 연구는 비부착 긴장재를 갖는 프리스트레스트 콘크리트 부재에서 긴장재의 극한응력을 평가하는 방법에 관한 일련의 연구중 그 첫번째 단계로 기존 설계식들의 문제점에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위하여 지난 40여년간 실시되었던 총 167개의 실험결과들에 대한 D/B를 구축하였으며, 기존의 제안식 및 설계식들을 실험결과와 비교하였다. 기존의 설계식으로는 현행 ACI규준식을 선정하였으며, 제안식으로는 Naaman, Harajli, 그리고 Chakrabarti의 식에 대하여 분석을 실시하였다. 그리고 이러한 분석을 통하여 다음과 같은 사실들을 알 수 있었다. 비부착 긴장재의 극한응력은 현행의 ACI규준에서와 같이 임계단면에 대한 해석을 통하여 계산하는 것보다 부재 전체의 해석을 통하여 계산하는 것이 바람직하다. 또한 현행 ACI규준식에서는 포함하고 있지 않는 주요변수인 일반철근의 양 및 작용하중의 형태 농도 긴장재의 극한응력에 큰 영향을 미칠 수 있다. 그리고 현행의 ACI규준식은 스팬-춤비의 효과가 실제보다 과대평가될 수도 있다. 따라서 현행 ACI규준식은 이런한 문제점에 대한 보완이 필요하며, 이를 위해서는 비부착 긴장재의 극한응력에 영향을 미칠 수 있는 중요 변수들에 대한 보다 합리적이며 종합적인 분석을 통한 설계방법이 제시되어야 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권4호
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• pp.541-557
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• 2016

Prefabricated bridge substructures provide new possibility for designers in terms of efficiency of creativity, fast construction, geometry control and cost. Even though prefabricated bridge columns are widely adopted as a substructure system in the bridge construction project recently, lack of deeper understanding of the seismic behavior of prefabricated bridge substructures cause much concern on their performance in high seismic zones. In this paper, experimental research works are presented to verify enhanced design concepts of prefabricated bridge piers. Integration of precast segments was done with continuity of axial prestressing tendons and mild reinforcing bars throughout the construction joints. Cyclic tests were conducted to investigate the effects of the design parameters on seismic performance. An analytical method for moment-curvature analysis of prefabricated bridge columns is conducted in this study. The method is validated through comparison with experimental results and the fiber model analysis. A parametric study is conducted to observe the seismic behavior of prefabricated bridge columns using the analytical study based on strain compatibility method. The effects of continuity of axial steel and tendon, and initial prestressing level on the load-displacement response characteristics, i.e., the strain of axial mild steels and posttensioned tendon at fracture and concrete crushing strain at the extreme compression fiber are investigated. The analytical study shows the layout of axial mild steels and posttensioned tendons in this experiment is the optimized arrangement for seismic performance.