• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권6호
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• pp.603-625
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• 2019

Main cable configurations under final dead load and in the unloaded state and critical construction parameters (e.g. unstrained cable length, unstrained hanger lengths, and pre-offsets for tower saddles and splay saddles) are the core considerations in the design and construction control of a suspension bridge. For the purpose of accurate calculations, it is necessary to take into account the effects of cable strands over the anchor spans, arc-shaped saddle top, and tower top pre-uplift. In this paper, a method for calculating the cable configuration under final dead load over a main span, two side spans, and two anchor spans, coordinates of tangent points, and unstrained cable length are firstly developed using conditions for mechanical equilibrium and geometric relationships. Hanger tensile forces and unstrained hanger lengths are calculated by iteratively solving the equations governing hanger tensile forces and the cable configuration, which gives careful consideration to the effect of hanger weight. Next, equations for calculating the cable configuration in the unloaded state and pre-offsets of saddles are derived from the cable configuration under final dead load and the conditions for unstrained cable length to be conserved. The equations for the main span, two side spans and two anchor spans are then solved simultaneously. In the proposed methods, coupled nonlinear equations are solved by turning them into an unconstrained optimization problem, making the procedure simplified. The feasibility and validity of the proposed methods are demonstrated through a numerical example.

• 전산구조공학
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• 제4권3호
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• pp.117-127
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• 1991

해양가이드-타워에 관하여 폭풍 발생시, 계류장치 고정말뚝의 파괴를 주안점으로 한 신뢰도해석 방법에 대하여 연구하였다. 말뚝의 파괴는 최대하중에 대한 것과 반복하중에 대한 것의 두가지 조건을 고려하였다. 최대하중으로 인한 파괴확률은 최초발생확률의 산정방법을 사용하였다. 반면, 반복하중으로 인한 파괴확률은 점토층에 타설된 말뚝에 대한 피로곡선을 바탕으로하여 구하였다. 불규칙파랑에 대한 구조물의 동적해석은 비선형문제의 선형화를 통한 주파수영역 해석으로부터 효율적으로 수행되었다. 수치해석결과, 말뚝지지력의 평균 안전도가 낮고 이의 분산계수가 클수록, 반복하중으로 인한 파괴확률이 최대하중으로 인한 파괴확률과 같은 수준으로 커짐을 알 수 있었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.49-56
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• 2021

The damage to non-structural elements in buildings has been increasing due to earthquakes. In Korea, post-installed anchors produced overseas have been mainly used for seismic anchorage of non-structural components to structures. Recently, a new cast-in-place concrete insert anchor installed in concrete without drilling has been developed in Korea. In this paper, an experimental study was conducted to evaluate the tensile and shear strengths of the newly developed anchor under monotonic load. The failure modes of the tension specimens were divided into concrete breakout failure and steel failure, and all shear specimens showed steel failure. In both tension and shear, the maximum loads of specimens were greater than the nominal strengths predicted by the concrete design code (KDS 14 20 54). As a result, it is expected that the current code can also be used to calculate the strength of the developed cast-in anchor.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권2호
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• pp.133-143
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• 2015

This paper describes the test results and nonlinear analysis of reinforced concrete T-beams strengthened by bonded steel plates under increasing static loading conditions. The first part of this paper discusses the flexural tests on five T-beams, including the test model design (based on similarity principles), test programs, and test procedure. The second part discusses the nonlinear numerical analysis of the strengthened beams, in which a concrete damage plasticity model and a cohesive behavior were adopted. The numerical analysis results are compared with experimental data and show good agreement. The area of bonded steel plate and the anchor bolt spacing were found to have an impact on the cracking load, yield load, and ultimate load. An increase in the area of steel plate and a reduction of the anchor spacing could significantly improve the cracking and ultimate loads and decrease the damage of the beam.

• 콘크리트학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.61-67
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• 2000

The strengthening method with CFS(Carbon Fiber Sheet) has some fatal defects that the beams strengthened with CFS is always failed far below its ultimated strenth due to rapid progress of horizontal delamination. The crack between beam and CFS are always started from the center of the beam and propagated to the end of the beam. The moment of the beam is always the largest in the middle of the beam, so is the tensile force of the CFS. The bumped surface of the CFS causes debonding force depending on the tensile force of CFS. In this study, two methods which delay early delamination are suggested and proved its validity, experimentally. The first method is using anchor bolt at the end of CFS, and the second method is using CFS wrap aroud at the center and the end of beam. The maximum load and ductility of the two methods are increased significantly. However, the maximum load is still far below the ultimate load. That's because the tensile strength of CFS is so large that its tensile strength can not be reached under normal loading condition. The ductility of the strengthened beam is improved more that twice before modiffication.

• Computers and Concrete
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• 제22권4호
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• pp.395-405
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• 2018

In this paper, the performance of post-installed adhesive bonded anchor embedded in concrete is assessed using numerical simulations. This study aims at studying the influence of parameters on the performance of a chemically bonded anchorage system. Non-linear finite element modelling and simulations are carried out by properly using the material properties and phenomenon. Materials parameters such as characteristic length, fracture energy, damage criteria, tension retention and crack width of concrete and interface characteristics are carefully assigned so as to obtain a most realistic behaviour of the chemical anchor system. The peak strength of two different anchor systems obtained from present numerical studies is validated against experimental results. Furthermore, validated numerical models are used to study the load transferring mechanism and damage progression characteristics of various anchors systems where strength of concrete, strength of epoxy, and geometry and disposition of anchors are the parameters. The process of development of strain in concrete adjacent to the anchor and energy dissipated during the course of damage progression are analysed. Results show that the performance of the considered anchorage system is, though a combined effect of material and geometric parameters, but a clear distinction could be made on the parameters to achieve a desired performance based on strength, slip, strain development or dissipated energy. Inspite the increase in anchor capacity with increase in concrete strength, it brings some undesirable performance as well. Furthermore, the pullout capacity of the chemical anchor system increases with a decrease in disparity among the strength of concrete and epoxy.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.250-258
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• 2019

과거 지진 발생으로 인하여 발전소 내 전력 운용설비의 전도로 인한 피해가 크게 발생하여 이에 대한 국내 발전소 운용설비 정착부에 대한 내진 안정성 평가는 매우 중요하다. 본 연구에서는 현재 국내 발전소 내 설치된 발전설비 현장조사를 통하여 콘크리트 슬래브에 설치된 발전설비 정착부 앵커볼트의 구조성능을 평가하였다. 대상구조물인 대청댐의 경우, 고정부 설치용으로 선 설치 앵커볼트가 사용되었으며 규격은 M10 J형 선설치 앵커볼트와 M12 J형 선설치 앵커볼트로 시공되었다. ASTM E 488-96 기준을 고려하여 앵커볼트 인발 및 전단 성능평가를 수행하였으며 평가된 앵커볼트의 성능을 국내외 설계기준(KCI 2012, ACI 318, EOTA TR45)과 비교, 분석하였다. 그 결과 M10, M12 J형 선설치 앵커볼트들은 모두 설계하중 값보다 높게 저항하는 것으로 나타나 현재 시공 상태가 설계기준은 충분히 만족하다는 결과를 얻었다. 하지만 이는 실험적 평가를 통한 결과일 뿐이므로 향후 수치해석 평가를 통하여 보다 폭넓게 분석될 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.519-529
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• 2003

최근에 스틸하우스나 고층아파트 지붕에 경량형강 지붕트러스의 사용이 증가하는 추세이다. 그러나 현재 지붕트러스와 하부구조의 앵커 접합부의 설계는 거의 경험에 의존하는 실정이다. 본 논문에서는 냉간성형형강 지붕트러스 앵커 접합부의 구조적인 거동에 관한 실험적인 연구를 서술하였다. 트러스부재와 접합철물은 스크류로 접합하였으며, 하부구조의 구조재료에 따라 시공성 및 구조적인 성능이 우수한 단순한 형태의 접합철물을 사용하여 철근콘크리트구조인 경우 케미컬 앵커볼트 그리고 강구조인 경우는 용접 및 DX-Pin을 사용하여 하부구조와 연결하였다. 다양한 접합부 형태에 대한 인발실험을 수향하여 접합부의 강도 및 강성을 측정하였으며, 이를 AISI시방서(1996) AISC시방서(1989)규정에 근거한 설계강도와 비교하였다. 또한 스크류 연결부의 최대전단강도식을 제안하여 실험결과와 비교하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.113-118
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• 2017

확공형 앵커에 대한 인발시 거동 특성을 분석하기 위해 유한요소해석 프로그램을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 확공형 앵커에 대한 수치해석 결과에서 확개각도의 변화에 따른 앵커의 지지력 비율 결과값과 앵커의 강선에 작용하는 축하중 결과값의 비교 분석을 통해 확개각도의 크기가 커질수록 앵커의 지지력 증대효과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 확개각도가 $30{\sim}60^{\circ}$인 경우 앵커인장력에 따른 변형 및 응력분포 특성은 유사하게 나타났으나 동일한 앵커인장력이 작용할 경우 확개각도에 따라 상부 변위발생량의 차이로 인하여 마찰저항력 발현정도에 차이가 나타남을 볼 수 있었다. 또한, 본 연구에서 적용된 확공형 비트가 상부를 원뿔형으로 굴착함에 따라 그라우팅부 상부 원뿔위치에서 최대압축력과 인장력이 발생하는 것이 확인되었으며, 상부 그라우팅부의 인장파괴가 발생할 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.211-220
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• 2004

본 연구의 대상은 익스팬션 앵커에 해당하는 국내산 중량물 앵커(heavy duty anchor)와 웨지 앵커(wedge anchor)에 대해서 앵커설계의 기초가 되는 콘파괴를 중심으로 무근콘크리트에서의 인발실험으로 국한된다. 각각의 앵커에 대해 ACI 349-90 설계기준과 EOTA (European Organization for Technical Approval) 기준의 근거인 CCD 설계방법에 의해서 연단거리를 변수로 한 앵커의 콘파괴강도 예측값과 실험값을 비교 평가하고자 하며, 이 연구를 근간으로 하여 국내산 앵커를 구조설계에 적용시 기초자료 제공을 목적으로 한다.