택 코트 사용조건에 따른 재활용 아스팔트 혼합물의 부착전단 강도를 평가하였다 시공온도에 따른 부착전단강도를 평가하여 보면 신재와 구재에 상관없이 시공온도 $30^{\circ}C$에서의 값이 $10^{\circ}C$에 비하여 약 10~20%증가함을 알 수 있었다. 또한 재생아스팔트 혼합물의 경우 택 코트를 사용하지 않았을 때 부착전단강도가 특히 낮아서 현장에서 종종 발생하는 접착면 종방향 균열의 직접적인 원인이 될 수 있음을 나타내었다. 택 코트의 양생시간에 대한 부착전단강도의 영향은 시공온도의 영향보다 대체로 적었다.
본 논문에서는 결합 기반 페리다이나믹스 해석법을 사용하여 동적취성 파괴시뮬레이션을 수행하였다. 페리다이나믹스 모델은 분기 균열, 균열 불안정성, 균열 경로의 비대칭성, 연쇄 분기 균열, 2차 균열 전파 등 다양한 동적취성 파괴현상을 잘 해석해 낼 수 있다. 본 논문에서는 분기 균열의 분기 각도와 균열 전파속도에 대한 응력파의 영향에 대해 연구하였다. 극한 시점에 도달한 균열은 둘 이상으로 분기되어 전파되고 그 전파속도는 기존 균열의 전파속도와 크게 달라지지 않는다는 사실이 여러 실험을 통해서 입증이 되었다. 페리다이나믹스로 해석된 분기 균열은 실험을 통해 제안된 균열 전파현상들과 잘 부합되는 것을 확인할 수 있었다.
이 연구는 철근콘크리트 부재에서 사용한계상태 검증 및 내구성능 평가의 요소인 균열폭을 계산하는데 중요한 변수가 되는 균열간격 계산식을 제안한 것이다. 철근콘크리트 부재의 균열거동 해석을 위한 지배방정식이 되는 부착특성을 반영하여 평균균열간격 기본식을 유도하고, 피복두께와 콘크리트 강도의 영향을 고려할 수 있도록 여러 연구자들이 수행한 124개의 직접인장실험에서 측정된 균열간격을 분석하여 각각의 계수를 제안하였다. 그리고, 최대 및 평균 균열간격이 동시에 측정된 80개의 실험체 자료로부터 상관관계 분석을 실시하여 평균균열간격으로부터 최대 균열간격을 간편하게 예측할 수 있는 상관계수를 제안하였다. 제안된 평균균열간격 계산식 및 최대균열간격 상관식에 대해서 현행 설계기준의 규정과 비교를 실시하였다. 비교 결과, 평균균열간격 및 최대균열간격에 대한 제안식은 콘크리트구조기준 및 도로교설계기준(한계상태설계법)의 해당 규정과 비교하여 예측의 정확성 및 신뢰도가 개선됨을 확인하였다.
The influence of NiCrAlY bond coating on the adhesion properties of an Fe thermal coating sprayed on an Al substrate was investigated. By applying a bond coat, an adhesion strength of 21MPa was obtained, which was higher than the 15.5MPa strength of the coating without the bond coat. Formation of cracks at the interface of the bond coat and the Al substrate was suppressed by applying the bond coat. Microstructural analysis of the coating interface using EBSD and TEM indicated that the dominant bonding mechanism was mechanical interlocking. Mechanical interlocking without crack defects in the coating interface may improve the adhesion strength of the coating. In conclusion, the use of an NiCrAlY bond coat is an effective method of improving the adhesion properties of thermal sprayed Fe coatings on Al substrates.
The Si3N4 composites reinforced with carbon-coated SiC whiskers were fabricated by hot-pressing at 180$0^{\circ}C$ for 2 hours to examine the effects of carbon-coated whiskers on the mechanical properties of SiC whisker reinforced Si3N4 composites. The flexural strength of the Si3N4 composites and Si3N4 monolith respectively. The weak interfacial bond between carbon-coated SiC whiskers and Si3N4 matrix which enhances the crack deflection and whisker pull-out could contribute to the improvement of mechanical properties of the composites.
This study deals with the finite element analysis of the monotonic behavior of reinforced concrete beams and beam-column joint subassemblages. It is assumed that the behavior of these members can be discribed by a plane stress field. Concrete and reinforcing steel are represented by separate material models which are combined together with a model of the interaction between reinforcing bar and concrete through bond-slip to discribe the behavior of the composite reinforced concrete material. To discribe the concrete behavior, a nonlinear orthotropic model is adopted and the crack is discribed by a system of orthogonal cracks, which are rotating as the principal strain directions are changed. A smeared finite element model based on the fracture mechanics principles are used to overcome the numerical defect according to the finite element mesh size. Finally, correlation studies between analytical and experimental results and several parameter studies are conducted with the objective to estabilish the validity of the proposed model and identify the significance of various effects on the local and global response of reinforced concrete members.
Addition of fibers in cement or cement concrete may be of current interest, but this is not a new idea or concept. Fibers of any material and shape play an important role in improving the strength and deformation characteristics of the cement matrix in which they are incorporated. The new concept and technology reveal that the engineering advantages of adding fibers in concrete may improve the fracture toughness, fatigue resistance, impact resistance, flexural strength, compressive strength, thermal crack resistance, rebound loss, and so on. The magnitude of the improvement depends upon both the amount and the type of fibers used. In this paper, locally available waste fibers such as coir fibers, sisal fibers and polypropylene fibers have incorporated in concrete with varying percentages and l/d ratio and their effect on compressive, split, flexural, bond and impact resistance have been reported.
In the present paper, an analytical model is proposed to determine the flexural and shear strength of normal and high-strength reinforced concrete beams with longitudinal bars, in the presence of transverse stirrups. The model is based on evaluation of the resistance contribution due to beam and arch actions including interaction with stirrups. For the resistance contribution of the main bars in tension the residual bond adherence of steel bars, including the effect of stirrups and the crack spacing of R.C. beams, is considered. The compressive strength of the compressed arch is also verified by taking into account the biaxial state of stresses. The model was verified on the basis of experimental data available in the literature and it is able to include the following variables in the resistance provision: - geometrical percentage of steel bars; - depth-to-shear span ratio; - resistance of materials; - crack spacing; - tensile stress in main bars; - residual bond resistance including the presence of stirrups;- size effects. Finally, some of the more recent analytical expressions able to predict shear and flexural resistance of concrete beams are mentioned and a comparison is made with experimental data.
최근 구조물 설계개념의 변화로 사용응력 수준이 높아지고, 시공 및 경제성의 이유로 고강도 재료의 활용이 증가되고 있다. 그러나 고강도 철근을 사용하면 정착 및 이음 길이가 증가하게 되어 시공성이 저하되고 상세 설계의 어려움을 유발할 수 있다. 이에 따라 이 연구에서는 고강도 철근의 정착 및 이음 길이를 단축시키기 위하여 철근 마디형상의 변화가 부착 성능에 미치는 효과를 분석하도록 하였다. 기존 철근을 포함하여 마디의 형상을 개선한 총 5개의 단순보형 실험체를 제작하여 실험하였으며, 각 실험체는 경간 중앙부에서 겹침 이음되어 부착 파괴를 유도하도록 설계하였다. 실험의 결과는 부착강도, 하중-처짐 관계 및 균열의 관점에서 분석하였으며, 기존 연구자들의 부착강도 관련 설계 및 제안식과 비교 분석하였다. 실험 결과 마디면적비가 증가된 철근은 보통 철근보다 약 11%의 부착강도 향상을 나타내었으며, 마디면적비가 같더라도 높고 낮은 마디를 혼합한 경우에는 23%의 강도 증가를 나타내었다. 또한, 부재의 처짐, 균열의 개수 및 균열폭 등 사용성 관점에서 살펴볼 때, 개선된 형태의 철근은 보통 철근과 유사한 거동을 나타내어 현장적용에 큰 문제가 없을 것으로 분석되었다.
Bonding of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites has become a popular technique for strengthening concrete structures in recent years. The bond stress between concrete and CFRP is the main factor determining the strength, rigidity, failure mode and behavior of a reinforced concrete member strengthened with CFRP. The accurate evaluation of the strain is required for analytical calculations and design processes. In this study, the strain between concrete and bonded CFRP sheets across the notch is tested. In this paper, indirect axial tension is applied to CFRP bonded test specimen by a four point bending tests. The variables studied in this research are CFRP sheet width, bond length and the concrete compression strength. Furthermore, the effect of a crack- modeled as a notch- on the strain distribution is studied. It is observed that the strain in the CFRP to concrete interface reaches its maximum values near the crack tips. It is also observed that extending the CFRP sheet more than to a certain length does not affect the strength and the strain distribution of the bonding. The stress distribution obtained from experiments are compared to Chen and Teng's (2001) analytical model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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