• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권1호
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• pp.109-121
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• 2022

Twelve push-out test specimens were conducted with various parameters to study the static and fatigue performance of a new through-bolt shear connector transferring the shear forces of interface between prefabricated hybrid fiber reinforced concrete (HFRC) slabs and steel girders. It was found that the fibers could improve the fatigue life, capacity and initial stiffness of through-bolt shear connector. While the bolt-hole clearance reduced, the initial stiffness, capacity and slippage of through-bolt shear connector increased. After the steel-concrete interface properties were improved, the initial stiffness increased, and the capacity and slippage reduced. Base on the test results, the equation of the load-slip curve and capacity of through-bolt shear connector with prefabricated HFRC slab were obtained by the regression of test results, and the allowable range of shear force under fatigue load was recommended, which could provide the reference in the design of through-bolt shear connector with prefabricated HFRC slabs.

• Steel and Composite Structures
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• 제52권2호
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• pp.135-143
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• 2024

Once the foundation displacement of the transmission tower occurs, additional stress will be generated on the tower members, which will affect the seismic response of transmission tower-line systems (TTLSs). Furthermore, existing research has shown that the reciprocating slippage of joints needs to be considered in the seismic analysis. The hysteretic behavior of joints is obtained by model tests or numerical simulations, which leads to the low modeling efficiency of TTLSs. Therefore, this paper first utilized numerical simulation and model tests to construct a BP neural network for predicting the skeleton curve of joints, and then a numerical model for a TTLS considering the bolt slippage was established. Then, the seismic response of the TTLS under foundation displacement was studied, and the member stress changes and the failed member distribution of the tower were analyzed. The influence of foundation displacement on the seismic performance were discussed. The results showed that the trained BP neural network could accurately predict the hysteresis performance of joints. The slippage could offset part of the additional stress caused by foundation settlement and reduce the stress of some members when the TTLS with foundation settlement was under earthquakes. The failure members were mainly distributed at the diagonal members of the tower leg adjacent to the foundation settlement and that of the tower body. To accurately analyze the seismic performance of TTLSs, the influence of foundation displacement and the joint effect should be considered, and the BP neural network can be used to improve modeling efficiency.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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• pp.57-64
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• 1998

This paper presents the cyclic seismic performance of slip-critically designed, high-strength bolted-beam splice in steel moment frame. Before the moment connection reaching its plastic strength, unexpected premature slippage occurred at the slip-critically designed beam splice during the test. The experimentally observed frictional coefficients were as low as about 50% to 60% of nominal (code) value. Nevertheless, the bearing type behavior mobilized after the slippage transferred the increasing cyclic loads successfully, i.e., the consequence of slippage into bearing was not catastrophic to the connection behavior. The test result seems to indicate that the traditional beam splice design basing upon (bolt-hole deducted) effective flange area criterion may not be sufficient in developing the plastic strength of moment connections under severe earthquake loading. New procedure for achieving slip-critical beam splice design is proposed based on capacity design concept.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3A호
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• pp.513-521
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• 2006

최근에는 고장력볼트 마찰이음의 다양화에 대해서 실무적 관점에서부터 각종 실험적 연구가 실시되고 있지만, 이러한 연구 결과가 시방기준의 개정에 반영된 것은 거의 없는 실정이다. 특히 강교량에 있어서는 최근 합리화의 추진이 강하게 대두되고 있으며, 이에 따라 강교의 설계 및 시공상 가장 중요한 부분의 하나인 고장력볼트 이음부의 합리화의 필요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구는 고장력볼트 이음부의 설계 및 시공의 합리화를 위한 방향을 제시하고, 설계기준으로의 반영을 위한 기초자료를 제시하기 위하여 고장력볼트 이음부에 관한 국내외의 설계기준을 비교, 검토하여 설계에서 가장 중요한 인자인 미끄러짐 계수, 그리고 볼트 구멍의 크기에 대한 규정을 분석하였다. 한편 과대공 및 축력감소의 영향을 평가하기 위하여 고장력볼트 연결부에 대한 미끄러짐 시험을 실시하여 미끄러짐 거동을 평가하였다. 또한 최근에 수행된 고장력볼트 마찰이음에 관한 연구결과를 토대로 접촉면의 상태에 따른 미끄러짐 계수의 차이, 과대공의 영향, 채움판의 적용, 모재 틈새간격의 영향, 방청볼트의 사용성 등을 평가하였다. 이로부터 미끄러짐 계수의 경우 국내의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 일률적으로 적용되고 있는데 비하여 외국의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 세분화하여 규정하고 있다. 따라서 국내의 시방기준에도 접촉면의 처리상태에 따라 미끄러짐 계수를 세분하여 규정하여 설계의 합리화를 추진할 필요가 있을 것으로 판단된다. 또한 외국의 시방기준에서 적용하는 정도의 과대공을 설계에 반영하면 시공의 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.115-122
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• 1998

고력볼트로서 슬립이 발생치 않도록 설계된 철골모멘트골조의 보 이음부의 내진거동을 반복재하 실물대 실험을 통하여 평가하였다. 예상과는 달리 모메트 접합부가 극한 소성강도에 도달하기 훨씬 이전에 보 이음부의 슬립이 발생하였다 실험을 통하여 관측된 마찰계수는 규준 공칭값의 50-60%에 불과하였다. 그러나 보 플랜지의 열영향부가 파단에 이르기 까지 슬립 이후의 지압거동을 통하여 증가되는 반복하중을 성공적으로 모멘트접합부로 전달하였다. 즉 반복하중 하에서도 보 이음부의 슬립이 곧바로 구조적 일체성의 상실로 이어지지는 않음이 관측되었다 볼토구멍을 공제한 보 플랜지 유효단면적의 전강도에 기준한 전통적 보 이음부 설계법에 의할 경우 모멘트 접합부의 소성강도 발현 이전에 보 이음부의 슬립발생 가능성이 높다 본 연구에서는 역량설계 개념에 기초하여 강진 작용시의 보 이음부의 설계와 관련한 추가 고려사항을 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권6호
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• pp.767-778
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• 2018

The purpose of this study is to investigate how a fully restrained bolted beam splice affects the connection behavior as a column-tree connection in steel special moment frames under cyclic loading when located within the plastic hinge zone. The impacts of this attachment in protected zone are observed by using nonlinear finite element analyses. This type of splice connection is designed as slip-critical connection and thereby, the possible effects of slippage of the bolts due to a possible loss of pretension in the bolts are also investigated. The 3D models with solid elements that have been developed includes three types of connections which are the connection having fully restrained beam splice located in the plastic hinge location, the connection having fully restrained beam splice located out of the plastic hinge and the connection without beam splice. All connection models satisfied the requirement for the special moment frame connections providing sufficient flexural resistance, determined at column face stated in AISC 341-16. In the connection model having fully restrained beam splice located in the plastic hinge, due to the pretension loss in the bolts, the friction force on the contact surfaces is exceeded, resulting in a relative slip. The reduction in the energy dissipation capacity of the connection is observed to be insignificant. The possibility of the crack occurrence around the bolt holes closest to the column face is found to be higher for the splice connection within the protected zone.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.689-697
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• 2005

보 플랜지 절취형 (Reduced Beam Section, RBS) 내진 철골모멘트접합부의 최근 실험결과를 살펴보면, 보 웨브를 볼트 접합한 시험체는 보 웨브를 용접한 시험체에 비해 조기에 스캘럽에서 취성파단이 발생하는 열등한 내진성능을 나타냈다. 과거 여러 연구자들이 수행한 실험 결과 및 본 연구의 수치해석 결과를 종합해 볼 때, 이러한 접합부의 조기 취성파괴는 고전 휨이론과 매우 다른 응력전달 메카니즘에서 기인하는 웨브 볼트의 슬립, 그리고 재료의 인성이 가장 낮은 스캘럽 부근의 응력집중과 밀접한 관련이 있는 것으로 분석된다. 본 연구에서는 실험 및 해석결과를 바탕으로 RBS 접합부의 실제 응력전달경로에 부합되는 새로운 보 웨브 볼트 설계법 및 개선된 상세를 제시하고 실물대 실험을 통하여 방안의 타당성을 입증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.87-96
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• 2004

최근에 수행된 보 플랜지 절취형 (Reduced Beam Section, RBS) 내진 철골모멘트접합부의 실험 결과에 의하면, 보 웨브를 볼트 접합한 시험체는 보 웨브를 용접 접합한 시험체에 비해서 조기에 스캘럽을 가로지르는 취성파단이 발생하는 열등한 내진성능을 보였다. 실험결과에 의할 때, 이러한 접합부 취성파괴가 발생하는 주요 원인은 웨브 볼트의 슬립과 고전 휨이론에 의한 예측과는 전혀 다른 응력 전달메카니즘에 의한 스캘럽 부근의 응력집중 때문으로 사료된다. 이는 고전 휨이론에 기초한 전통적 보 웨브 볼트접합부의 설계법을 재검토할 필요가 있음을 시사하는 것이다. 본 연구를 통하여 고전 휨이론에 기초한 현행의 보 웨브 설계법에 문제가 있음을 지적하였다. 실험 및 해석결과를 바탕으로 RBS 접합부의 실제 응력전달경로에 부합되는 새로운 보 웨브 볼트접합 설계법을 제안하였다.