• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권5호
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• pp.515-524
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• 2008

In this paper the effect of prestressing force on the first flexural natural frequency of beams is studied. Finite element technique is used to model the beam-tendon system, and the prestressing force is applied in the form of initial tension in the tendon. It is shown that the effect of prestressing force on the first natural frequency depends on bonded and unbonded nature of the tendon, and also on the eccentricity of tendon. For the beams with bonded tendon, the prestressing force does not have any appreciable effect on the first flexural natural frequency. However, for the beams with unbonded tendon, the first natural frequency significantly changes with the prestressing force and eccentricity of the tendon. If the eccentricity of tendon is small, then the first natural frequency decreases with the prestressing force and if the eccentricity is large, then the first flexural natural frequency increases with the prestressing force. Results of the present study clearly indicate that the first natural frequency can not be used as an easy indicator for detecting the loss of prestressing force, as has been attempted in some of the past studies.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.137-146
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• 2010

본 연구는 포스트텐션 콘크리트 포장(PTCP: Post-Tensioned Concrete Pavement) 공법의 Gap Slab 설계 방안을 구축하기 위하여 수행되었다. Gap Slab은 특징에 따라 Unbonded, Half Bonded, Bonded 방식으로 구분하여 고려하였다. 먼저 각 Gap Slab 방식에 따라 환경하중이 작용할 때 슬래브의 컬링에 의해 발생하는 인장응력을 산정하였으며, 차륜하중에 의한 응력은 단축과 복축 하중을 모두 고려하여 산정하였다. 환경 및 차륜하중에 의해 발생하는 혼합 최대 인장응력을 구하여 허용인장응력과의 비교를 통하여 Gap Slab에 도입하는 긴장량을 산정하는 방법을 제시하였다. Unbonded 방식은 Gap Slab 만을 고려하여 응력 분포를 분석함으로써 긴장량을 설계할 수 있으나, Half Bonded 및 Bonded 방식은 PTCP의 전체 슬래브의 거동을 분석함으로써 적절한 설계가 가능하며 이에 대한 방법론을 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권4호
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• pp.349-364
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• 2000

This paper aims to make a contribution to understanding which methods apply for structural analysis of beams prestressed with FRP cables. A parametric non-linear numerical analysis of simply supported beams has been performed. In this analysis the shape of the cross-section, the strength of concrete, the material adopted for the cables (steel, GFRP, CFRP), the prestressing system (bonded or unbonded prestressing) and the degree of prestressing were changed to collect a broad range of data which, the author contends, should cover the most frequent types of common practice. The output data themselves and their comparison allow us to suggest some rules that could be adopted when dealing with beams prestressed with these innovatory materials that have an elastic-brittle behaviour.

• Computers and Concrete
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• 제9권1호
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• pp.63-79
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• 2012

The purpose of this study is to evaluate the behavior and strength of prestressed concrete deep beams using nonlinear analysis. By using a sophisticated nonlinear finite element analysis program, the accuracy and objectivity of the assessment process can be enhanced. A computer program, the RCAHEST (Reinforced Concrete Analysis in Higher Evaluation System Technology), was used for the analysis of reinforced concrete structures. Tensile, compressive and shear models of cracked concrete and models of reinforcing and prestressing steel were used to account for the material nonlinearity of prestressed concrete. The smeared crack approach was incorporated. A bonded or unbonded prestressing bar element is used based on the finite element method, which can represent the interaction between the prestressing bars and concrete of a prestressed concrete member. The proposed numerical method for the evaluation of behavior and strength of prestressed concrete deep beams is verified by comparing its results with reliable experimental results.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.15-26
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• 2010

부착 긴장재를 이용한 프리스트레스를 도입하는 조립식 교각의 구조 성능을 평가하기 위한 준정적 실험을 수행하였다. 프리캐스트 교각의 이음부를 가로질러 축방향으로 연속배치되는 강재로 강봉과 일반철근, 매입강관과 강연선의 조합을 선택하였다. 주요 설계 변수는 강재량, 프리스트레스의 수준, 단면 상세로 하였다. 이음부 벌어짐 이후에 연속 강재가 하중을 모두 부담하여 응력의 증감을 일으키는데 강재비가 높을수록 휨강도가 높게 나타나고 에너지 소산능력도 현저하게 증가하였다. 매입강재를 갖는 프리캐스트 교각은 최대하중 이후의 거동이 안정적으로 나타나 높은 변위연성도를 나타내었고 프리스트레스 증가에 따른 에너지 소산능력의 증가도 나타내었다. 프리스트레스의 수준이 높을수록 초기 변형 회복능력이 양호하게 나타났고 횡철근의 응력증가도 크게 나타났다. 조립식 교각의 최대하중 도달 이후의 강도 저하가 급격하게 발생하지 않도록 긴장재와 일반강재의 조합을 결정하여야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.447-456
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• 2008

본 논문에서는 CFRP판으로 긴장 보강된 철근콘크리트 보의 부착파괴를 해석하기 위한 수정된 부착파괴 모델를 제안하였다. 부착파괴 모델은 한정된 실험결과로부터 발생할 수 있는 오류를 줄이기 위해 선행연구자들의 실험결과를 통계적으로 분석하여 제안하였다. 부착 CFRP판으로 긴장 보강된 보에 대한 실험을 통해 긴장 보강 시스템에서 최종파괴 이전에 부착파괴가 발생하는 것을 확인하였으며, 부착파괴 변형률은 유효프리스트레스의 크기에 따라 증가하는 것을 검증하였다. 따라서 부착거동 특성 연구에서 도출된 부착파괴 해석모델은 긴장 시스템에 적합하도록 유효프리스트레스를 고려할 수 있도록 수정 제안하였다.

• 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.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.121-124
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• 2008

교량 하부의 급속시공 기술은 교량 설계의 새로운 경향이다. 부착 강봉으로 프리스트레스를 도입하는 프리캐스트 교각 시스템을 제안한다. 이 논문에서는 부착 강봉으로 프리스트레스가 도입된 프리캐스트 원형 교각의 준정적 실험을 통해 내진 성능 평가를 하였다. 기둥의 세그먼트 연결부의 전단강도 보강을 위해 모르터로 충전된 원형강관을 사용하였다. 프리캐스트 교각의 변위연성도와 에너지 소산능력을 평가하였다. 제안된 프리캐스트 교각 시스템은 요구연성도보다 더 좋은 내진성능을 보였다. 실험적 연구를 바탕으로 경전철 교량의 하부구조를 설계하고, 설계 고려사항에 대해 검토하였다.

• Advances in materials Research
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• 제8권3호
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• pp.197-217
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• 2019

In this study, the interfacial stresses in RC beams strengthened by externally bonded prestressed GFRP laminate are evaluated using an analytical approach, based on the equilibrium equations and boundary conditions. A comparison of the interfacial stresses obtained from the present analytical model and other existing models is undertaken. Otherwise, a parametric study is conducted to investigate the effects of geometrical and material properties on the variation of interfacial stresses in damaged RC beams strengthened by externally bonded prestressed GFRP laminate. The results obtained indicate that the damage degree has little effect on the maximum shear stress, with a variation less than 5% between the damaged and undamaged RC beams. However, the results also reveal that the prestressing level has a significant effect on the interfacial stresses; hence the damaged RC beam strengthened with an initial prestressing force of 100 kN gives 110% higher maximum shear stress than the damaged RC beam strengthened with an initial prestressing force of 50 kN. The values of shear stress obtained by the analytical approach are approximately equal to 44% of those obtained from the numerical solution, while the interfacial normal stresses predicted by the numerical study are approximately 26% higher than those calculated by the analytical solution.

• 한국안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.71-77
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• 2010

This paper presents the results of a study on flexural capacity of large size RC slabs strengthened with carbon fiber reinforced polymer(CFRP) plates. A total of 5 specimens of 6.0m length were tested in four point bending after strengthening them with externally bonded CFRP plates. The CFRP plates were bonded without prestress and with two prestress levels, 0.4% and 0.6% of CFRP plate strain. Test variables included the type of strengthening, prestressing level, and the effects according to each test variables are analysed. The experimental results show that proposed methods can increase significantly the flexural capacity such as strength, stiffness of the beam and the increase ranged between 36.2% and 63.2% of the load-carrying capacity of the control beams. The non-prestressed specimen failed by separation of the plate from the beam due to premature debonding while most of the prestressed specimens failed by CFRP plate fracture. And the cracking loads and maximum loads were increased proportionally to the prestress level.