• Title/Summary/Keyword: actual concrete structures

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직교이방성판요소를 사용한 철근콘크리트거더교량의 해석 (Analysis of RC girder bridges using orthotropic plate elements)

  • 오병환;박종범;김세훈;김지상
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.552-555
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    • 2004
  • For the estimation of the load effects of the slab-an-girder type structures, the applicability of FEM analysis for RC T-type girder bridges using orthotropic plate elements has been studied in the present study. The present study indicates that the analysis by orthotropic plate elements for RC T-type girder bridges gives reasonable results for sectional force, including moments and shear. The results from the present method gives the values in between full composite and non-composite cases, which are reasonable when compared with actual test results.

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온도응력 측정용 시험장치의 개발 (Development of Thermal Stress Measuring System)

  • 전상은;김국한;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.228-236
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    • 2001
  • 매스콘크리트 구조물에서 발생하는 온도응력을 예측하기 위해 많은 연구가 해석적인 방법과 실험적인 방법을 통해 수행되어왔다. 그러나 이러한 해석적인 방법과 실험적인 방법으로 온도응력을 예측하는 것은 한계가 있다. 해석적인 방법은 콘크리트의 탄성계수, 열팽창계수와 같은 물성치를 정확히 알아야 한다. 그리고 실험적인 방법은 대부분이 실제 구조물이나 모형구조물을 통하여 직접 온도응력을 측정한다. 그러나 이와 같은 방법은 경제적인 문제뿐만 아니라 현장의 불확실한 조건들을 감수해야 한다. 본 연구에서는 온도응력을 실내에서 직접적으로 측정할 수 있는 시험장치를 개발하였다. 개발된 온도응력 시험장치는 콘크리트와 다른 열팽창계수를 갖는 재료를 이용하여 실제 구조물에서 발생할 수 있는 콘크리트의 내/외부 구속에 의한 온도응력의 변화를 구현할 수 있으며, 이를 정량적으로 예측할 수 있다. 실험은 해석을 통해 얻은 온도이력을 구현할 수 있는 항온항습조에서 수행하였고, 온도응력은 장비에 부착된 변형률게이지를 통해 얻은 변형률을 이용하여 계산하였다. 개발된 장비의 검증을 위해 매립게이지를 이용하여 온도응력을 측정하는 실험을 동시에 수행하였고, 이 결과에 의하면 개발된 시험장치는 불확실한 콘크리트의 초기재령 물성치를 고려하여 보다 정확하게 온도응력을측정할 수 있으며, 검증실험 결과에 의해 그 객관성과 타당성을 입증할 수 있었다.

강섬유 혼입 순환골재 콘크리트의 역학적 특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of Recycled Aggregate Concrete Mixed Steel Fiber)

  • 신용석;조철희;김대성;김정섭
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.131-137
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    • 2009
  • 건설 폐기물의 대부분을 차지하는 폐콘크리트를 처리하여 재활용하는 비율이 증가하고 있다. 하지만 재활용 골재의 낮은 품질로 인한 부정적 인식과 압축강도, 휨강도, 전단강도, 동결융해 저항성, 연성 등의 낮은 강도특성 때문에 순환골재를 구조물에 활용사례가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 성질 개선을 목적으로 강섬유를 혼입하여 재료실험과 부재실험을 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 각종 실험결과를 종합한바, 강섬유 혼입 순환골재 30% 실험체는 기준실험체와 동등이상의 압축강도, 인장강도, 전단내력, 동결융해 저항성을 갖는 것으로 나타나, 순환골재 치환율 30%까지는 실제 구조물에 대한 적용이 가능할 것으로 사료된다.

이미지 분석기법을 이용한 콘크리트 구조물의 균열 검출 시스템 개발 (Development of Automatic Crack Detection System for Concrete Structure Using Image Processing Method)

  • 이호범;김종우;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.64-77
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    • 2012
  • 본 연구에서는 디지털 이미지 분석기술을 이용하여 콘크리트 구조물의 대표적인 열화인자인 콘크리트의 균열을 검지할 수 있는 기술을 개발하기 위해 형태수리학에 근거한 모폴로지 기법이 도입된 이미지 분석기법을 적용한 균열검출 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템에는 분석결과의 효율적인 관리를 고려하여 촬영된 다수의 이미지를 하나의 전체 이미지로 재구성하는 이미지 조합기술이 추가로 적용되었다. 그리고 개발된 시스템의 적용성 및 신뢰도 검증은 균열이 발생된 콘크리트 암거를 이용한 현장검증 실험을 통해 이루어졌으며, 실험에 사용된 촬영장비로는 40m까지 0.2mm의 균열을 검지할 수 있는 성능을 확인하였다. 이미지 분석을 통해 산정된 균열폭의 경우 실측 균열폭과의 차이가 최대 0.08mm로 나타나 일정 수준 이상의 정확도를 구명하였고, 이미지 조합의 경우 추상 패턴 이미지 면에 대한 분할 촬영 이미지를 조합한 결과 실제 전체촬영 원본 이미지와 육안으로 차이를 확인할 수 없을 정도로 우수한 조합결과를 도출하였다.

Mock-up Test를 통한 AI 및 열화상 기반 콘크리트 균열 깊이 평가 기법의 적용성 검증 (Application Verification of AI&Thermal Imaging-Based Concrete Crack Depth Evaluation Technique through Mock-up Test)

  • 정상기;장아름;박진한;강창훈;주영규
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.95-103
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    • 2023
  • With the increasing number of aging buildings across Korea, emerging maintenance technologies have surged. One such technology is the non-contact detection of concrete cracks via thermal images. This study aims to develop a technique that can accurately predict the depth of a crack by analyzing the temperature difference between the crack part and the normal part in the thermal image of the concrete. The research obtained temperature data through thermal imaging experiments and constructed a big data set including outdoor variables such as air temperature, illumination, and humidity that can influence temperature differences. Based on the collected data, the team designed an algorithm for learning and predicting the crack depth using machine learning. Initially, standardized crack specimens were used in experiments, and the big data was updated by specimens similar to actual cracks. Finally, a crack depth prediction technology was implemented using five regression analysis algorithms for approximately 24,000 data points. To confirm the practicality of the development technique, crack simulators with various shapes were added to the study.

폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 강도 및 건조수축균열 제어특성 연구 (A Study on the Strength and Drying Shrinkage Crack Control Characteristics of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete)

  • 오병환;이명규;유성원;백상현
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.151-161
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    • 1996
  • 토목 및 건축재료로써 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 사용은 미국, 영국 등지에서 개발되기 시작하여 많은 연구가 진행되어 왔는데, 경제적 이점, 화학적인 안정성과 우수한 내구성으로 인해 국내에서도 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다. 이러한 폴리프로필렌 섬유의 사용은 모르터 및 콘크리트가 건조나 온도에 의해 수축될 때 , 구속에 의해 발행하는 인장응력 및 균열을 제어하고, 인성의 증가와 충격, 마모, 피로에 대한 저항성을 증대시키며, 콘크리트의 내구성을 증대시키는 등의 장점을 가지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 재료적 특성인 유동성, 압축강도, 인장강도, 휨인성뿐만 아니라 균열제어특성, 건조수측특성을 실험을 통하여 규명하고자 하였다. 본 연구 결과. 폴리프로필렌섬유의 혼입으로 인성이 증가되고 건조수축균열 및 건조수축량이 제어되고 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 앞으로 건조수축균열제어와 인성증가를 위한 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 활용 및 설계에 기초자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

A Study on the Optimum Mix Proportion of the Mass Concrete Designed as Massive and Deep Structure

  • Kwon Yeong-Ho;Lee Hwa-Jin
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.293-302
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    • 2005
  • This study describes data from determination of the optimum mix proportion and site application of the mass concrete placed in bottom slab and side wall having a large depth and section as main structures of LNG in-ground tank. This concrete requires low heat hydration, excellent balance between workability and consistency because concreting work of LNG in-ground tank is usually classified by under-pumping, adaptation of longer vertical and horizontal pumping line than ordinary pumping condition. For this purpose, low heat Portland cement and lime stone powder as cementitious materials are selected and design factors including unit cement and water content, water-binder ratio, fine aggregate ratio and adiabatic temperature rising are tested in the laboratory and batch plant. As experimental results, the optimum unit cement and water content are selected under $270kg/m^3$ and $l55{\~}l60 kg/m^3$ separately to control adiabatic temperature rising below $30^{\circ}C$ and to improve properties of the fresh and hardened concrete. Also, considering test results of the confined water ratio($\beta$p) and deformable coefficient(Ep), $30\%$ of lime stone powder by cement weight is selected as the optimum replacement ratio. After mix proportions of 5cases are tested and compared the adiabatic temperature rising($Q^{\infty}$, r), tensile and compressive strength, modulus of elasticity, teases satisfied with the required performances are chosen as the optimum mix design proportions of the side wall and bottom slab concrete. $Q^{\infty}$ and r are proved smaller than those of another project. Before application in the site, properties of the fresh concrete and actual mixing time by its ampere load are checked in the batch plant. Based on the results of this study, the optimum mix proportions of the massive concrete are applied successfully to the bottom slab and side wall in LNG in-ground tank.

탄산화 복합환경시 염소이온 확산에 관한 연구 (Influence of Carbonation for Chloride Diffusion in Concrete)

  • 오병환;이성규;이명규;정상화
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.179-189
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    • 2005
  • 철근콘크리트 구조물의 성능저하와 관련되어 외부염소이온의 침투에 따른 철근부식은 가장 빈번하게 발생하는 현상으로 이에 따른 사용수명의 예측을 위해서는 Fick의 확산법칙을 이용한 염소이온 확산해석 방법에 대해 많은 연구가 수행되어왔다. 그러나, 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 대한 연구는 최근에 이르러 수행되고 있는 실정이며 이에 따라 본 연구에서는 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투에 대한 실험결과와 Fick의 확산방정식에 따른 예측결과를 비교하여 이의 타당성을 검토하였다. 이 경우 Fick의 확산방정식에 따른 깊이별 염소이온농도 예측결과는 탄산화 영역에서의 염소이온 해리에 따른 염소이온 침투촉진 현상을 적절히 반영하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 그러나, 침지실험으로부터 구한 표면염소이온 농도 및 염소이온 확산계수를 사용하는 경우 탄산화 영역보다 깊은 영역에서의 염소이온농도는 실험결과와 비교적 일치하였다. 한편, 전기적인 촉진법에 의해 구한 염소이온 확산계수를 Fick의 확산방정식에 사용하는 경우 단순 건습반복 실험에 따른 깊이별 염소이온농도는 적절히 예측할 수 있지만 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우에 예측된 염소이온농도는 실험결과와 많은 차이를 나타내었다. 이로부터 탄산화가 복합적으로 작용하는 경우 외부염소이온 침투정도를 조기에 예측하기 위해서는 콘크리트의 염소이온 확산계수를 적절히 측정하기 위한 새로운 방법이 요구되는 것을 알 수 있다.

Prestressed concrete bridges with corrugated steel webs: Nonlinear analysis and experimental investigation

  • Chen, Xia-chun;Bai, Zhi-zhou;Zeng, Yu;Jiang, Rui-juan;Au, Francis T.K.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제21권5호
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    • pp.1045-1067
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    • 2016
  • Concrete bridges with corrugated steel webs and prestressed by both internal and external tendons have emerged as one of the promising bridge forms. In view of the different behaviour of components and the large shear deformation of webs with negligible flexural stiffness, the assumption that plane sections remain plane may no longer be valid, and therefore the classical Euler-Bernoulli and Timoshenko beam models may not be applicable. In the design of this type of bridges, both the ultimate load and ductility should be examined, which requires the estimation of full-range behaviour. An analytical sandwich beam model and its corresponding beam finite element model for geometric and material nonlinear analysis are developed for this type of bridges considering the diaphragm effects. Different rotations are assigned to the flanges and corrugated steel webs to describe the displacements. The model accounts for the interaction between the axial and flexural deformations of the beam, and uses the actual stress-strain curves of materials considering their stress path-dependence. With a nonlinear kinematical theory, complete description of the nonlinear interaction between the external tendons and the beam is obtained. The numerical model proposed is verified by experiments.

Fundamental periods of reinforced concrete building frames resting on sloping ground

  • De, Mithu;Sengupta, Piyali;Chakraborty, Subrata
    • Earthquakes and Structures
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    • 제14권4호
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    • pp.305-312
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    • 2018
  • Significant research efforts were undertaken to evaluate seismic performance of vertically irregular buildings on flat ground. However, there is scarcity of study on seismic performance of buildings on hill slopes. The present study attempts to investigate seismic behaviour of reinforced concrete irregular stepback building frames with different configurations on sloping ground. Based on extensive regression study of free vibration results of four hundred seventeen frames with varying ground slope, number of story and span number, a modification is proposed to the code based empirical fundamental time period estimation formula. The modification to the fundamental time period estimation formula is a simplified function of ground slope and a newly introduced equivalent height parameter to reflect the effect of stiffness and mass irregularity. The derived empirical formula is successfully validated with various combinations of slope and framing configurations of buildings. The correlation between the predicted and the actual time period obtained from the free vibration analysis results are in good agreement. The various statistical parameters e.g., the root mean square error, coefficient of determination, standard average error generally used for validation of such regression equations also ensure the prediction capability of the proposed empirical relation with reasonable accuracy.