• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.8-13
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• 2011

고강도 콘크리트는 구조적인 장점에도 불구하고 화재 시 폭렬과 함께 취성적인 파괴를 나타내는 단점으로 인하여 실구조물에 적용 시 주의하여 사용하여야 한다. 신축되는 고강도 콘크리트구조물의 폭렬제어를 위하여 많은 연구가 진행되어 왔으나, 사용 중인 고강도콘크리트 구조물의 폭렬제어방안에 대한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 사용 중인 고강도 콘크리트 구조물의 내화성능을 향상시키기 위한 내화 마감재로서 미세공극과 유기섬유를 활용한 공극구조의 개선으로 단열성을 확보한 신개념의 무기질 내화 모르타르를 개발하고자 한다. 잔골재 종류, PP섬유 혼입량 및 마감두께를 변수로 하는 내화모르타르에 대한 재료시험 및 실구조물에 대한 내화시험을 통하여 내화성능을 평가하였다. 재료시험결과 다공질의 경량골재를 사용한 모르타르의 열전도율은 일반 잔골재에 비하여 크게 낮아졌으며, 기둥부재 내화시험결과 경량 잔골재의 사용으로 내화시간이 20분, 마감두께를 10 mm에서 20 mm로 증가시킬 경우 10분 그리고 PP섬유를 0.6 % 혼입함으로써 4분 증가하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제5권1호
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• pp.42-49
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• 1998

A study on the improvement of the impact energy in 93W heavy alloy with a Ni/Fe ratio of 9/1 has been carried out as a function of heat treatment temperature. The obtained results were compared to that of the traditional alloy system in which the Ni/Fe ratio is 7/3 or 8/2. With increasing heat treatment temperature from 1150 to 125$0^{\circ}C$, the impact energy of the alloy with the Ni/Fe ratio of 9/1 is remarkably increased from 42 to 72 J, which is higher than that of traditional alloy, up to 118$0^{\circ}C$ and then saturated. Fracture mode was also changed from brittle W/W boundary failure to W cleavage. The temperature showing the dramatic shrinkage by dilatometric anaysis of the heavy alloy with Ni/Fe ratio of 9/1 was found to be 1483 $^{\circ}C$, which is higher than that (146$0^{\circ}C$) of the heavy alloy with Ni/Fe ratio of 7/3. Auger Electron Spectroscopy showed that the segregation of impurities, such as S, P, and C in W/W grain boundary was considerably decreased with increasing heat treatment temperature from 1150 to l18$0^{\circ}C$. From the above results, it was found that the impurity segregation in W/W grain boundary played an important role on the decrease of impact properties, and the heat treatment temperature should be appropriately chosen, as considering the Ni/Fe ratio of the alloy, in order to get good impact properties.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.244-250
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• 2001

지진하중이 작용할 때, 철근콘크리트 구조물에서 취성파괴의 원인은 철근과 콘크리트사이의 과도한 부착손실에 기인한다. 본 연구에서는 반복하중 작용시에 철근의 마디형태에 따른 부착성능의 영향을 평가하고자 하였다. 철근의 마디높이에 변화를 주어 상대마디면적에 변화를 주었고, 횡구속철근양에 변화를 주었다. 단조가력시 횡구속이 증가할수록 부착력도 증가하며 상대마디면적의 증가에 따라서도 약간의 강도변화가 발생하였다. 단조가력시에 비해서 반복가력시에 상대마디면적이 증가할수록 부착력 증가가 더욱 커지는 것으로 관찰되었다. 반복가력시 상대마디면적의 증가에 따른 부착강도의 증가가 횡구속 철근이 있을 때 더욱 뚜렷하게 나타났다. 반복가력시 일정한 슬립에서 반복횟수가 증가할수록 강성은 떨어졌으나, 상대마디면적 증가에 따라 부착슬립량의 감소도 크게 발생했다. 따라서 지진과 같은 반복가력시 상대마디면적이 큰 철근을 사용함으로서 더 작은 슬립으로 더 큰 부착강도를 발휘하게 되어 구조물의 내진성능을 개선시킬 수 있겠다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.482-493
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• 2003

횡하중을 재하받는 플랫 플레이트 구조는 슬래브-기둥의 접합부의 취성적 거동으로 인하여 모멘트골조 구조보다 변형능력이 크게 부족하다. 본 연구에서는 슬래브의 변형능력을 연구하기 위해 비선형 유한요소해석을 이용한 변수연구를 수행하였다. 해석결과, 슬래브의 경간수가 증가함에 따라 슬래브의 변형능력이 크게 감소되는 것으로 나타났으며, 따라서 기둥과 슬래브로 이루어진 축소시험체를 사용하는 기존의 실험연구는 실제 연속슬래브의 변형능력을 과대평가하고 있으며 이에 근거한 현행 설계기준 역시 접합부의 변형능력을 정확히 예측하지 못하고 있다. 해석결과에 근거하여 슬래브의 변형능력을 평가할 수 있는 방법을 개발하였고 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증되었다. 제안된 방법에서는 뚫림전단력의 크기 뿐 아니라 접합부의 뚫림전단성능과 형상 단면비, 슬래브 경간수 그리고 슬래브의 초기강성 등 주요 영향변수가 고려되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1069-1072
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• 2008

매립된 철근의 부식이 진행될 경우, 부착강도 및 강성이 감소되며, 구조물의 열화가 발생하여 사용 수명이 단축된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 RC 부재의 부착특성에 대한 평가가 인위적으로 철근을 빠르게 부식시키는 방법을 통하여 지금까지 연구되어왔다. 그러나, 이러한 인위적인 부식방법은 실제 부식 상황과 일치하지 않으며, 결과적으로 실제 상황에서의 RC 부재에 대한 부식 가능성을 과대평가할 수 있다. 따라서, 본 연구는 인위적인 방법과 자연적인 방법에 의해 RC 부재를 부식시킴으로써 부착 강성의 차이를 평가하고자 하였다. 자연적인 부식의 경우, 부식면적 50%에서 취성파괴가 발생했으며, 부식면적 80%이상에서는 부착강도가 약 10%이상 감소하였다. 특히, 자연적 부식의 경우 낮은 부식수준에서 콘크리트의 열화가 발생하였다. 따라서 향후 부식에 따른 부재의 성능저하를 평가하고자 할 경우에는 인위적으로 부식시킨 시험체로부터 평가하는 것은 곤란하며 반드시 자연적으로 부식시킨 시험체를 사용하여 성능을 평가해야 한다고 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.429-437
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• 2008

본 논문에서는 비선형 정적해석 및 동적해석을 이용하여 가새골조의 연쇄붕괴 저항능력을 평가하였다. 모두 아홉 개의 서로 다른 가새 형태를 고려하였으며, 모멘트골조의 해석 결과와 비교하였다 비탄성 정적해석 결과에 따르면 현행 기준에 따라 설계된 저층 가새골조는 1층 중앙에 위치한 기둥이 제거될 경우 연쇄붕괴 저항성능 기준을 만족하는 것으로 나타났으나 대부분 취성적인 파괴모드를 나타내었다. 특히 압축가새가 좌굴한 후 인장가새가 인장력을 발휘하기 전에 취약한 층의 기둥이 좌굴하는 것으로 나타냈다. Inverted-V형 가새골조의 경우가 가장 연성도 면에서 우수한 것으로 나타났다. 동적 해석 결과에 따르면 모든 가새골조는 중앙에 위치한 기둥이 제거될 경우 붕괴되지 않으며, 동일한 규모의 모멘트 저항골조에 비해 진동이나 처짐량이 작은 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권2호
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• pp.125-141
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• 1998

Recent test results of steel moment connections repaired with a haunch on the bottom side of the beam have been shown to be a very promising solution to enhancing the seismic performance of steel moment-resisting frames. Yet, little is known about the effects of using such a repair scheme on the global seismic response of structures. When haunches are incorporated in a steel moment frame, the response prediction is complicated by the presence of "dual" panel zones. To investigate the effects of a repair on seismic performance, a case study was conducted for a 13-story steel frame damaged during the 1994 Northridge earthquake. It was assumed that only those locations with reported damage would be repaired with haunches. A new analytical modeling technique for the dual panel zone developed by the author was incorporated in the analysis. Modeling the dual panel zone was among the most significant consideration in the analyses. Both the inelastic static and dynamic analyses did not indicate detrimental side effects resulting from the repair. As a result of the increased strength in dual panel zones, yielding in these locations were eliminated and larger plastic rotation demand occurred in the beams next to the shallow end of the haunches. Nevertheless, the beam plastic rotation demand produced by the Sylmar record of 1994 Northridge earthquake was still limited to 0.017 radians. The repair resulted in a minor increase in earthquake energy input. In the original structure, the panel zones should dissipate about 80% (for the Oxnard record) and 70% (for the Sylmar record) of the absorbed energy, assuming no brittle failure of moment connections. After repair, the energy dissipated in the panel zones and beams were about equal.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권3호
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• pp.501-520
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• 2015

Presence of torsional loadings can significantly affect the flow of internal forces and deformation capacity of reinforced concrete (RC) columns. It increases the possibility of brittle shear failure leading to catastrophic collapse of structural members. This necessitates accurate prediction of the torsional behaviour of RC members for their safe design. However, a review of previously published studies indicates that the torsional behaviour of RC members has not been studied in as much depth as the behaviour under flexure and shear in spite of its frequent occurrence in bridge columns. Very few analytical models are available to predict the response of RC members under torsional loads. Softened truss model (STM) developed in the University of Houston is one of them, which is widely used for this purpose. The present study shows that STM prediction is not sufficiently accurate particularly in the post cracking region when compared to test results. An improved analytical model for RC square columns subjected to torsion with and without axial compression is developed. Since concrete is weak in tension, its contribution to torsional capacity of RC members was neglected in the original STM. The present investigation revealed that, disregard to tensile strength of concrete is the main reason behind the discrepancies in the STM predictions. The existing STM is extended in this paper to include the effect of tension stiffening for better prediction of behaviour of square RC columns under torsion. Three different tension stiffening models comprising a linear, a quadratic and an exponential relationship have been considered in this study. The predictions of these models are validated through comparison with test data on local and global behaviour. It was observed that tension stiffening has significant influence on torsional behaviour of square RC members. The exponential and parabolic tension stiffening models were found to yield the most accurate predictions.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.677-687
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• 2016

Industrialization and urbanization are the two phenomena that are going relentless all over the world. The consequence of this economic success has been a massive increase in waste on one hand and increasing demand for suitable sites for construction on the other. Owing to the surplus raw materials and energy requirement needed for manufacturing synthetic fibers, applications of waste fibers for reinforcing soils evidenced to offer economic and environmental benefits. The main objective of the proposed work is to explore the possibilities of improving the strength of soil using fly ash waste as an admixture and Human Hair Fiber (HHF) as reinforcement such that they can be used for construction of embankments and land reclamation projects. The effect of fiber content on soil - fly ash mixture was observed through a series of laboratory tests such as compaction tests, CBR and unconfined compression tests. From the stress - strain curves, it was observed that the UCC strength for the optimised soil - flyash mixture reinforced with 0.75% human hair fibers is nearly 2.85 times higher than that of the untreated soil. Further, it has been noticed that there is about 7.73 times increase in CBR for the reinforced soil compared to untreated soil. This drastic increase in strength may be due to the fact that HHF offer more pull-out resistance which makes the fibers act like a bridge to prevent further cracking and thereby it improves the toughness which in turn prevent the brittle failure of soil-flyash specimen. Hence, the test results reveal that the inclusion of randomly distributed HHF in soil significantly improves the engineering properties of soil and can be effectively utilized in pavements. SEM analysis explained the change of microstructures and the formation of hydration products that offered increase in strength and it was found to be in accordance with strength tests.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.527-532
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• 2009

고속충돌 파괴현상에 대한 병렬계산기법을 다루었다. 특히 세라믹 재료는 다른 연성 금속 재료와 달리 강성이 크고 가볍기 때문에 충돌 방호 구조물로 활용이 되고 있다. 재료의 고속 관통 문제의 경우 매우 짧은 시간에 대변형이 일어나며, 세라믹 재료의 깨지는 특성 때문에 실험적으로 이를 분석하기 매우 어렵다. 본 연구에서는 세라믹 파괴현상을 수치적으로 모사하기 위해 절점분리기법을(node separation scheme) 적용하였다. 절점분리기법의 제약으로는 재료의 파괴가 발생함에 따라 새로운 절점이 생기게 되고, 이로 인해 지속적으로 계산 시간이 늘어난다는 사실이다. 해석 시간을 단축하기 위해 MPI(Message Passing Interface)를 이용한 병렬화를 수행하였다. 고속충돌 문제의 특이사항으로 시간에 따라 각각의 프로세서에 할당된 영역의 계산량이 비균일 해지며, 이로 인한 병렬 성능의 저하가 발생한다. 본 연구에서는 이를 방지하기 위해 동적영역할당기법을 적용하였다. 고속충돌 문제 해석을 통하여 적용된 기법의 정확성 및 병렬 성능에 대해 기술하였다.