• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.207-217
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• 2015

철골 중심 가새골조는 최소의 물량으로 건물의 횡력에 대한 저항력을 확보할 수 있는 매우 효과적인 시스템이다. 그러나 중심가새 골조는 탄성거동을 전제로 풍하중에 대한 구조시스템으로 비탄성거동을 수반하는 지진하중에 대해서는 가새 좌굴 이후의 에너지 소산능력저하와 반복하중 하에 가새 및 접합부의 취성파단 가능성이 제기된다. 그로 인해 가새의 좌굴이 최초로 발생한 층에 소성변형이 집중되어 연약층 발생에 의한 건물의 붕괴로 이어질 가능성이 높다. 따라서 본 논문에서는 기 설치된 H형 가새를 무용접 냉간성형보강재로 보강하여 휨-좌굴을 억제하고 인장력과 압축력에 동일한 강도를 확보하는 보강안에 대한 연구를 진행하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1-6
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• 2009

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 실구조물에 적용 시 주의하여 사용하여야 한다. 고강도 콘크리트의 폭렬제어를 위하여 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)의 혼입이 효율적인 것으로 콘크리트 공시체를 대상으로 한 여러 내화실험결과를 통하여 보고되었다. 또한 초고강도 콘크리트의 강도발현을 위하여 필수적으로 사용되는 실리카흄은 콘크리트의 수밀성을 높여 폭렬현상이 더욱 심하게 발생할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 PP섬유의 혼입량과 실리카흄 치환율을 변수로 하는 고강도 철근콘크리트 기둥부재의 내화실험 및 잔존강도 실험을 수행하여 고온 시 각 변수들이 폭렬현상에 미치는 영향 및 잔존강도를 분석하였다. 실험결과 PP섬유 혼입량을 0%에서 0.2%까지 증가 시킬수록 기둥의 폭렬정도가 감소하고, 잔존 압축강도비는 증가하는 것으로 나타났으며, 실리카흄을 7%, 14% 및 21%로 증가시킬수록 기둥의 폭렬정도는 크게 변화하지 않았으나, 잔존 압축강도비는 감소하는 것으로 나타났다.

• KCI Concrete Journal
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• 제12권2호
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• pp.85-93
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• 2000

Potentially significant mechanical improvements in tension can be achieved by the incorporation of randomly distributed, short discrete fibers in concrete. The improvements due to the incorporation fibers significantly influence the composite stress - strain ($\sigma$-$\varepsilon$) characteristics. In general incorporating fibers in a plain concrete has relatively small effect on its precracking behavior. It, however, alters its post-cracking behavior quite significantly, resulting in greatly improved ductility, crack controls, and energy absorption capacity (or toughness). Therefore, a thorough understanding the complete tensile stress - strain ($\sigma$-$\varepsilon$) response of fiber reinforced concrete is necessary for proper analysis while using structural components made with fiber reinforced concrete. Direct tensile stress applied to a specimen is in principle the simplest configuration for determining the tensile response of concrete. However, problems associated with testing brittle materials in tension include (i) the problem related to gripping of the specimen and (ii) the problem of ensuring centric loading. Routinely, indirect tension tests for plain concrete, flexural and split-cylinder tests, have been used as simpler alternatives to direct uniaxial tension test. They are assumed to suitable for fiber reinforced concrete since typically such composites comprise 98% by volume of plain concrete. Clearly since the post-cracking characteristics are significantly influenced by the reinforcing parameters and interface characteristics, it would be fundamentally incorrect to use indirect tensile tests for determining the tensile properties of fiber reinforced concrete. The present investigation represents a systematic look at the failure and toughening mechanisms and macroscopic stress - strain ($\sigma$-$\varepsilon$) characteristics of fiber reinforced concrete in the uniaxial tension test. Results from an experimental parametric study involving used fiber quantity, type, and mechanical properties in the uniaxial tension test are presented and discussed.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.625-632
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• 2015

본 연구에서는 내진설계 이전에 지어진 학교 건물을 대상으로 내진보강효과를 알아보기 위하여 CBD 시스템을 설치하여 기존 비내진 설계된 보강 RC골조 실험결과와 비교 분석하였다. 실험결과, 비내진 설계된 실험체는 좌 우측 기둥의 상 하부에 피해가 집중되면서 급격한 강도저하와 함께 취성적인 전단파괴의 양상을 나타낸 반면, CBD 시스템을 보강한 실험체는 강도 및 강성의 증가와 함께 탄소성 거동을 보이면서 에너지 흡수 능력이 큰 타원형의 이력특성을 나타내었다. 또한, 두 실험체의 강성저하를 비교한 결과 CBD 시스템을 보강한 실험체가 강성저하를 방지하는데도 효과적임을 알 수 있었다. 에너지소산능력도 CBD 시스템을 보강한 실험체가 비보강 실험체에 비해 약 4.0배의 향상된 결과를 나타내었다. 이러한 에너지소산능력의 증진은 내력과 변형 능력의 증진에 따른 결과라고 사료된다. 본 연구에서 제안하는 CBD 시스템을 적용할 경우 비내진 상세를 갖는 철근콘크리트 골조의 내력 증진 및 안전성 확보를 위해 국내 내진기준에서 요구하는 허용층간변형각 기준을 만족하도록 보강하는데 용이하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.641-648
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• 2013

현행 설계기준들에서는 비틀림모멘트를 받는 철근콘크리트 부재의 취성적인 파괴를 방지하기 위하여 최소비틀림철근비를 규정하고 있다. 그러나, 국내 현행기준 및 ACI318-11에서 규정하고 있는 최소비틀림철근비 산정식은 종방향 최소철근비, 공간트러스모델의 역학적 평형관계 및 여유강도 확보 등의 측면에서 불합리한 문제점들을 내포하고 있다. 따라서, 이 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 보다 합리적이고 충분한 강도여유율을 확보할 수 있는 최소비틀림철근비 산정식을 제안하였다. 또한, 제안식을 기존실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 제안모델이 모든 대상실험체들의 최소비틀림철근비를 안전측으로 평가하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.223-230
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• 2012

취성이 큰 재료의 강도는 일반적으로 정규분포 또는 와이블분포로 설명되어 왔으나 감마분포도적합할 수 있다. 재료의 파손이 가해진 응력의 연속된 값 중 가장 큰 값에 좌우된다면 극치분포를 적용하는 것이 합당하다. 본 논문에서는 재료강도가 감마분포를 따르며 극치분포하는 응력이 작용할 경우 응력-강도 간섭이론에 기반하여 신뢰도 계산식을 제시하였으며, 확률분포 파라미터별 신뢰도와 안전율 및 변동계수와의 관계를 통하여 신뢰도 계산식의 유효성을 입증하였다. 안전율과 변동계수에 기반한 신뢰도 예측방법으로 목표 신뢰도가 설정되었을 때 최소한 요구되는 안전율과 최대로 허용되는 응력의 변동계수를 예측할 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권6호
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• pp.785-796
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• 2019

Power transmission substations are susceptible to potential damage under seismic excitations. Two of the major seismic failure modes in substation supplies are: the breakage of brittle insulator, and conductor end fittings. This paper presents efficient isolation strategies for seismically strengthening of a two-item set of equipment including capacitive voltage transformer (CVT) adjacent to a Lightning Arrester (LA). Two different strategies are proposed, Case A: implementation of base isolation at the base of the CVT, while the LA is kept fixed-base, and Case B: implementation of base isolation at the base of the LA, while the CVT is kept fixed-base. Both CVT and LA are connected to each other using a cable during the dynamic excitation. The probabilistic seismic behavior is measured by Incremental Dynamic Analysis (IDA), and a series of appropriate damage states are proposed. Finally, the fragility curves are derived for both the systems. It is found that Friction Pendulum System (FPS) isolator has the potential of decreasing flexural stresses caused by intense ground motions. The research has shown that when the FPS is placed under LA, i.e. Case B (as oppose to Case A), the efficiency of the system is improved in terms of reducing the forces and stresses at the bottom of the porcelain. Several parametric studies are also performed to determine the optimum physical properties of the FPS.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.62-71
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• 2015

KCI 2012와 ACI318-11에서 확대머리 이형철근에 대한 정착길이 산정식을 제시하고 있지만 확대머리 이형철근을 이용한 겹침이음상세에 대한 규정은 없다. 또한, 정착길이 산정에 있어서 횡보강근 효과는 고려하지 않고 있다. 본연구에서는 400MPa과 500MPa 설계기준항복강도를 가지는 확대머리 이형철근에 대하여 겹침이음구간에 대한 구속상세를 평가하기 위하여 겹침이음실험을 실시하였다. 겹침이음 구간내 적용되는 구속상세는 스터럽과 Tie-down 철근이다. 실험결과, 스터럽만으로 보강된 실험체들에서 겹침이음강도 증가에 큰 영향이 없어 취성적인 파괴를 나타낸 반면에, 스터럽과 Tie-down 철근으로 보강된 실험체들은 공칭휨강도 이상의 실험휨강도와 휨거동을 나타내었다. 따라서 스터럽과 Tie-down 철근 상세는 400MPa과 500MPa의 확대머리 이형철근에 대한 겹침이음 성능향상에 기여할 수 있는 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제17권1호
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• pp.32-42
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• 2007

암반구조물의 파괴는 초기응력의 크기, 무결암의 강도 그리고 단층이나 절리와 같이 암반 내에 존재하는 불연속면의 상태에 의해 좌우된다. 일반적으로 고심도에 건설되는 암반구조물의 경우 높은 현지응력과 공동 굴착에 따른 유도응력으로 인해 공동 경계면에서 스폴링이나 슬래빙과 같은 취성파괴가 발생할 수 있다. 최근 고심도에 건설되는 암반구조물이 증가함에 따라 취성파괴의 발생사례가 증가하고 있으며, 더욱이 국내의 저심도 구간에서도 스폴링 현상이 보고되어 취성파괴에 대한 연구의 필요성이 요구되고 있다. 그러나 아직까지 취성파괴에 대해 명확하게 규명되지 않아 본 보고에서 취성파괴현상을 규명하기 위해 수행되었던 기존 연구결과를 중심으로 취성파괴와 그 특징에 대하여 요약정리하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권2호
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• pp.133-139
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• 2003

노후 된 콘크리트 사회기반시설 구조물의 활용성 증대와 수명의 연장을 위하여 여러 가지의 보수보강 방법이 시행되어지고 있으나 최근에는 시공이 용이하고 보강효과가 좋은 탄소섬유시트를 활용하는 방법이 널리 쓰여지고 있다. 탄소 섬유로 보수보강을 할 경우 강도가 증진되고 강성이 향상되어 좋은 방법으로 알려져 있으나, 철근 콘크리트에 비해 연성이 떨어져 파괴 시 취성 파괴의 형태를 보일 수 있다, 그리고 보수보강된 구조물을 보강재로 인하여 크랙의 진전을 맨눈으로 확인하기가 어려워지게 된다. 따라서 구조물의 취약함을 드러내는 시기인 보수보강시 광섬유센서를 내장케 하여 취성파괴를 감시하고 구조물의 거동을 모니터링함으로써 안전한 구조물이 되도록 할 수 있다. 이를 위하여 본 논문에서는 광섬유센서를 이용하여 모재와 보강재의 구조거동을 분석하였으며, Peel out 효과라 불리는 계면 파괴현상을 효과적으로 자기진단 할 수 있음을 입증하였다.