• Earthquakes and Structures
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• 제25권4호
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• pp.297-305
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• 2023

The conventional method of structural seismic design was based on increasing structural capacity, which usually didn't reduce earthquake seismic effects. By changing the philosophy of structure design, technologies such as passive seismic control have been used in structures. So far, a large number of seismic isolation systems have been introduced to dissipate earthquake energy that is applied to a structure. These systems act against earthquakes rather than increasing the strength and capacity of the structure. In the present paper, a suspended column called a "pendulum column" is investigated, and a new idea has been considered to improve the performance of the pendulum column isolator by changing the gravity effect by adding a spring under the isolator system. The behavior of the studied isolator system has been researched. Then the isolator system was investigated under different earthquakes and compared with a common pendulum column isolator. The results show that changing the gravity effect has an effective role in the response of the system by reducing the system stiffness. Equations for the system showed that even in a special state, complete isolation is possible. Finally, the tested model verified the theory.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.461-470
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• 2009

기둥은 축하중과 지진하중에 저항하는 주부재로서 구조물에서 가장 중요한 부재중의 하나이다. 이러한 기둥은 화재 시 고온에 의해 그 성능이 저하되어 전체 구조물계에 심각한 균열을 초래할 수 있으며, 구조물의 붕괴로도 이어질 수 있다. 본 연구에서는 새로운 형식의 기둥인 내부구속 중공 콘크리트 충전강관 기둥 (ICH CFT column; Internally Confined Hollow Concrete Filled Tube column)의 내화 성능이 연구되어져 있지 않기 때문에 건축물에 적용을 하여 기준에 맞는 기둥을 만들기 위해서는 내화 성능 평가가 필요하다. 본 기둥은 콘크리트 충전 강관 기둥 (CFT column; Concrete Filled Tube column)과 같이 외부 강관에 의해 콘크리트가 구속되어 기둥의 성능을 발휘하므로, 외부 강관의 항복 여부가 전체 기둥의 강도를 결정하게 될 것이다. 그래서 본 연구에서는 화재에 의한 기둥의 온도 변화에 따른 ICH CFT 기둥의 강도를 콘크리트의 구속효과와 재료비선형성을 고려하여 해석을 수행하였고, 또한 기둥의 중공비, 외부강관의 두께, 콘크리트의 강도를 매개 변수로 선정하여 기둥의 내화 성능을 평가하였으며, 해석에는 범용 프로그램과 전용 프로그램을 병행하여 사용하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권3호
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• pp.459-465
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• 2016

This study investigated reusability of costly guard column by ultrasonic. It also investigated various effects that affect to guard column generation by ultrasonic. When investigated 30 KHz of frequency, area of ascorbic acid is 73.0% compared to unused guard column. As a result of investigation of effect of pH, guard column by ultrasonic is effective at alkali area. As a result of investigation of solvent effect, when ethanol is used, generation rate is 81.9% as of peak area compared to the case of analysis in un used column. From the result, it indicates that regenerated guard by ultrasonic is reusable.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권4호통권65호
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• pp.457-466
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• 2003

본 연구의 목적은 실험적 방법을 통하여 P-${\Delta}$ 효과를 고려한 기둥항복형 강구조 골조의 안정성을 고찰하는데 있다. 이를 위하여 3개의 1층 1스팬 기둥항복형 강구조 비가새 골조에 대한 가력실험을 실시하였다. 실험의 변수로는 기둥의 강성과 축력비를 적용하였다. 실험결과 기둥의 강성 감소는 P-${\Delta}$효과를 증가시켜 골조의 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 특히 보항복형 골조와 비교하여 최대내력 도달 이후의 내력자하 현상이 다소 급격하게 나타났다. 이것은 기둥의 강성이 낮은 기둥항복형 골조의 경우 P-${\Delta}$효과의 영향이 골조의 안정성에 미치는 영향이 증가되어 나타난 현상으로 사료된다.

• Computers and Concrete
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• 제23권4호
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• pp.281-294
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• 2019

The post-fire behavior of structural elements and the cooling process has always been one of the main concerns of the structural engineers. The structures can be cooled at different rates, where they affect the structure's behavior. In the present study, a numerical model has been developed using the Abaqus program to investigate the effect of cooling rate on the post-fire behavior of the CFST column. To verify the model, results of an experimental study performed on CFST columns within a full heating and cooling cycle have been used. In this model, coMParison of the residual strength has been employed in order to examine the behavior of CFST column under different cooling rates. Furthermore, a parametric study was carried out on the strength of steel and concrete, the height of the specimens, the axial load ratio and the cross-sectional shape of the specimen through the proposed model. It was observed that the cooling rate affects the behavior of the column after the fire, and thus the higher the specimen's temperature is, the more effect it has on the behavior. It was also noticed that water cooling had slightly more residual strength than natural cooling. Furthermore, it was recognized from the parametric study, that by increasing the strength of steel and concrete and the load ratio, as well as modifying the cross-sectional shape from circular to square, residual strength of column at the cooling phase was less than that of the heating phase. In addition, with reducing column height, no change was witnessed in the column behavior after the cooling phase.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권4호
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• pp.531-547
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• 2009

This paper presents the experimental results on the strength behavior and failure modes of box beam-to-circular column connections in steel piers. Previous research introduced parameters such as joint central angles, extension of horizontal stiffeners, and use of equivalent web depth, which ignored strength behavior and failure modes of box beam-to-circular column connections. The use of equivalent web depth $d_2$ is not reasonable when central angle ${\alpha}$ is closer to $90^{\circ}$; therefore, a monotonic loading test has been performed for eight connection specimens. From the test, it is identified that the connection with the circular column is stronger than the connection with the box-sectioned substitution column. Also, the strength of the beam-to-column connections with horizontal stiffeners is higher than the one of the no column stiffeners. The concrete-filled effect of box beam-to-circular column connection is also investigated, and the experimental yield strength of the connection is compared with the theoretical one. Also, more a reasonable equivalent web depth is suggested. The failure modes of connection are clearly defined.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.15-23
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• 2006

모래다짐말뚝 및 쇄석말뚝 공법의 경우, 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초지반의 압밀을 가속화시키기 위한 목적으로 지난 수십 년간 폭넓게 적용되고 있다. 쇄석말뚝공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 쇄석 등을 이용하여 다짐말뚝을 형성, 연약지반을 개량하는 공법이지만 횡방향 구속압력이 충분하게 발휘되지 않는 지반에서는 팽창파괴(bulging failure)에 대한 저항이 없어 적용이 불가능하게 된다. 따라서 본 연구에서는 쇄석말뚝의 활용도를 높이기 위해 팽창파괴 및 전단파괴 등을 방지하여 침하량을 상당부분 억제시킬 수 있는 고강도 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법을 개발하였다. 본 공법 개발을 위해 삼축압축시험을 통하여 치환율 및 구속압력에 따른 일반적인 쇄석말뚝의 거동특성을 우선 살펴보았다. 아울러 유한요소 해석을 통한 3차원 수치해석을 시행하여 지오그리드의 종류 및 지오그리드 보강심도변화에 따른 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법의 거동특성 및 침하저감효과를 평가함으로써 지오그리드 보강 쇄석말뚝의 적용성을 평가해 보았다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권3호
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• pp.313-326
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• 2020

Glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars have been introduced as an effective alternative for the conventional steel reinforcement in concrete structures to mitigate the costly consequences of steel corrosion. However, despite the superior performance of these composite materials in terms of corrosion, the effect of replacing steel reinforcement with GFRP on the seismic performance of concrete structures is not fully covered yet. To address some of the key parameters in the seismic behavior of GFRP-reinforced concrete (RC) structures, two full-scale beam-column joints reinforced with GFRP bars and stirrups were constructed and tested under two phases of loading, each simulating a severe ground motion. The objective was to investigate the effect of damage due to earthquakes on the service and ultimate behavior of GFRP-RC moment-resisting frames. The main parameters under investigation were geometrical configuration (interior or exterior beam-column joint) and joint shear stress. The performance of the specimens was measured in terms of lateral load-drift response, energy dissipation, mode of failure and stress distribution. Moreover, the effect of concrete damage due to earthquake loading on the performance of beam-column joints under service loading was investigated and a modified damage index was proposed to quantify the magnitude of damage in GFRP-RC beam-column joints under dynamic loading. Test results indicated that the geometrical configuration significantly affects the level of concrete damage and energy dissipation. Moreover, the level of residual damage in GFRP-RC beam-column joints after undergoing lateral displacements was related to reinforcement ratio of the main beams.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.237-244
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• 2020

본 논문에서는 포스트 텐션으로 보강된 아웃리거 벽체의 부등기둥축소량 저감 효과를 확인하였다. 아웃리거 벽체 시스템을 사용할 경우 콘크리트 부재를 아웃리거로 사용하기 때문에 아웃리거 벽체의 장기거동도 고려해야 한다. 아웃리거 벽체은 깊은 보의 형태로 전단 응력이 지배적이기 때문에 전단 응력을 받는 콘크리트의 장기거동에 대한 이론 연구를 수행하였고 그 결과를 유한요소해석에 적용하였다. 아웃리거의 장기거동 고려 시 부등기둥축소량과 아웃리거에 작용하는 전단력을 확인하였으며, 설계 변수인 아웃리거의 두께를 변경해가며 해석하였다. 해석 결과 부등기둥축소량은 증가하고 아웃리거에 작용하는 전단력은 감소함을 밝혔으며 아웃리거의 강성이 작을수록 그 효과가 크다는 것을 밝혔다. 이후 아웃리거의 장기거동으로 인해 증가한 부등기둥축소량을 감소시키기 위해 포스트 텐션 공법으로 보강하는 방법을 제안하고 그 효과를 확인하였다. 프리스트레스 도입 직후의 프리스트레스 손실과 장기거동에 의한 프리스트레스 손실을 모두 고려하였다. 해석 결과 포스트 텐션 공법의 뛰어난 부등기둥축소량 저감 효과를 확인하였으며, 프리스트레스의 크기가 증가할수록 그 효과가 증가함을 밝혔다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.13-23
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• 2017

본 연구는 사각형 콘크리트 압축부재를 CFRP 쉬트로 감쌌을 때의 보강효과와 거동 특성에 대한 연구로, CFRP 쉬트로 보강한 경우 쉬트의 구속효과에 의하여 압축내력이 향상되었으나 사각형 단면이므로 원형단면보다 구속효과는 작게 나타났다. 보강효과와 거동특성을 확인하기 위하여 CFRP 쉬트의 보강겹수, 시험체의 크기, 형상비, 모따기, 및 단면 개량을 변수로 선정하여 실험을 계획하였다. 11개의 실험변수별로 각각 5개씩, 총 55개의 실험체를 제작하여 실험하였다. 압축시험결과 CFRP 쉬트의 구속에 의해 보강효과가 나타났으나 실험체의 크기가 증가함에 따라 구속효과는 떨어졌다. 반면에 CFRP 쉬트의 구속효과에 의하여 사각형 콘크리트 기둥의 연성은 매우 크게 증가되었다. 단면형상을 사각형에서 원형으로 변형한 경우 압축강도와 연성 모두 증가되었다. 또한 실험결과와 기존연구결과를 사용하여 CFRP로 구속된 사각형 콘크리트 부재에 대한 기존 강도추정식의 정확성과 신뢰성을 검증하였다.