• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.9-18
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• 2023

고성능 콘크리트(HPC) 압축강도는 추가적인 시멘트질 재료의 사용으로 인해 예측하기 어렵고, 개선된 예측 모델의 개발이 필수적이다. 따라서, 본 연구의 목적은 배깅과 스태킹을 결합한 앙상블 기법을 사용하여 HPC 압축강도 예측 모델을 개발하는 것이다. 이 논문의 핵심적 기여는 기존 앙상블 기법인 배깅과 스태킹을 통합하여 새로운 앙상블 기법을 제시하고, 단일 기계학습 모델의 문제점을 해결하여 모델 예측 성능을 높이고자 한다. 단일 기계학습법으로 비선형 회귀분석, 서포트 벡터 머신, 인공신경망, 가우시안 프로세스 회귀를 사용하고, 앙상블 기법으로 배깅, 스태킹을 이용하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안된 모델이 단일 기계학습 모델, 배깅 및 스태킹 모델보다 높은 정확도를 보였다. 이는 대표적인 4가지 성능 지표 비교를 통해 확인하였고, 제안된 방법의 유효성을 검증하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.447-456
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• 2001

그 동안 많은 연구자들은 콘크리트의 응력-변형률 관계의 비선형 거동을 적절한 수식으로 나타내기 위해 많은 노력을 해 왔다. 그러나 이 응력-변형률 관계에 대한 대부분의 경험식은 경화된 콘크리트에 촛점을 맞추어 왔으며, 초기재령에서의 콘크리트의 거동을 잘 나타내지 못하였다. 여기서 초기재령에서 경화시까지 걸친 전 콘크리트의 재령에 대한 폭 넓은 이해는 콘크리트구조물의 내구성과 잔존수명을 평가하는데 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서는 5가지의 강도수준과 12시간에서 28일까지의 재령에 대하여 응력-변형률 관계를 검토하였으며, 20$\pm$3$^{\circ}C$ 에서 수중양생된 ø100$\times$200mm의 원주공시체에 대하여 1축압축강도실험을 수행했다. 실험결과에 대한 회귀분석을 수행하여 강도와 재령에 따른 응력-변형률 관계의 모델식을 제시하였으며, 제시된 모델식의 검증을 위하여 실험결과와 기존의 실험결과와 모델식에 대한 해석적 검토도 수행하였다. 해석결과, 제시된 모델식이 실험결과와 잘 맞으며 응력-변형률 관계에 강도와 재령이 미치는 영향을 잘 나타내고 있음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.327-334
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• 2004

본 연구에서는 초기재령에서 고강도콘크리트의 압축강도 발현 특성 검토 및 해석 그리고 콘크리트와 거푸집간의 부착강도 특성을 분석하며, P형 슈미트해머를 이용한 반발도와 압축강도간의 상관관계를 검토하므로서 실무의 고강도콘크리트 측면 거푸집 탈형과 연관한 관련규정의 적합성을 재검토하고, 아울러 거푸집제거와 연관한 효율적인 품질관리 방법에 대하여 제안하고자 한다. 연구결과에 따르면, W/B가 증가할수록 응결시간은 감소하는 것으로 나타났으며, 본 연구의 범위에서 로지스틱 모델에 의한 강도증진 해석 결과 압축강도 8MPa를 발휘하는 시간과 적산온도는 17${\~}$20시간, $21{\~}25^{\circ}D{\cdot}D$ 정도로 나타났다. 거푸집과 콘크리트의 부착강도는 종결시점에서 가장 크게 나타났으며 그 이후에는 감소함을 보였고, 거푸집에 부착되어 박리되는 콘크리트의 양은 응결이전에 크게 나타났으며, 그 이후에는 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. P형 슈미트해머에 의한 반발도 실험결과 압축강도 발현시점보다 약 2${\~}$3시간 정도 빠르게 측정할 수 있으며, 반발도가 32 이상이면 측면 거푸집을 탈형 할 수 있는 시기로 품질관리가 가능할 것으로 판단되었다.

• Advances in concrete construction
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• 제11권1호
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• pp.19-32
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• 2021

In the present experimental study, the high performance hybrid fiber reinforced concrete (HPHFRC) is prepared using the Modified Andreasen and Andersen (A&A) particle packing model. Total of 16 trial mixes of HPHFRC with Indian standard sand (SS) and natural river sand (NS) are prepared to achieve the selection criteria (flow percent>150 and compressive strength>80 MPa). Based on the flow percent and compressive strength criteria, the selected mixes evaluated to study the effect of usage of natural river sand (NS) and the expensive Indian standard sand (SS) on the mechanical, durability, and microstructure property of designed HPHFRC. It has been found that the Modified A&A model is reliable to design the mix for HPHFRC with excellent mechanical, durability, and microstructure properties. In addition to that, a moderate difference in the mechanical and durability properties of NS contained HPHFRC and SS contained HPHFRC is found. Based on the obtained results of NS contained HPHFRC, it can be concluded that the use of natural river sand (NS) can be successfully adopted for the production of HPHFRC, resulted in a reduction of the production cost without compromising the excellent performance of HPHFRC.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권6호
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• pp.503-510
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• 2019

최근 RC 구조물의 건설기술에서는 콘크리트의 크리프에 대한 검토가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 콘크리트의 크리프 예측 및 국내 건설현장의 크리프 결과에 영향을 미치는 요인을 검토했다. 크리프 테스트 기간이 길고 압축 강도가 높을수록 크리프 예측 정확도가 높아졌다. 경화 온도가 높을수록 콘크리트의 초기 강도가 높아지지만 크리프 계수의 차이는 시간이 지남에 따라 증가했다. 국내 건설현장 및 실험실에서의 크리프 평가 결과를 기반으로 ACI-209모델을 보완하는 수정 된 예측 모델을 제안했다. 일반~고강도 콘크리트를 사용한 실제 부재의 크리프 예측에서는 테스트 기간과 온도를 정확하게 고려해야한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.121-127
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• 2012

본 연구에서는 플라이애시를 치환한 시멘트 모르터의 양생온도에 따른 강도증진을 검토하기 위하여 등가재령방법에 의한 강도증진해석을 실시하였다. 플라이애시를 30% 치환한 시멘트모르터의 겉보기활성화에너지를 ASTM C 1074 방법에 의하여 산정한 결과 34.75KJ/mol로 산정되었고, 이를 토대로 Plowman 모델과 Gompertz 모델을 이용하여 해석한 결과 해석치가 측정치를 양호하게 추정함을 알 수 있었고 특히 Gompertz 모델식이 보다 양호한 추정 정밀도를 갖는 것으로 확인되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.461-473
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• 2020

Natural rock mass contains defects of different shapes, usually filled with inclusions such as clay or gravel. The presence of inclusions affects the failure characteristics and mechanical properties of rock mass. In this study, the strength and failure characteristics of rock with inclusions were studied using the particle flow code under uniaxial compression. The results show that the presence of inclusions not only improves the mechanical properties of rock with defects but also increases the bearing capacity of rock. Circular inclusion has the most obvious effect on improving model strength. The inclusions affect the stress distribution, development of initial crack, change in crack propagation characteristics, and failure mode of rock. In defect models, concentration area of the maximum tensile stress is generated at the top and bottom of defect, and the maximum compressive stress is distributed on the left and right sides of defect. In filled models, the tensile stress and compressive stress are uniformly distributed. Failing mode of defect models is mainly tensile failure, while that of filled models is mainly shear failure.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권1호
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• pp.119-139
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• 2022

This paper aims to use the artificial intelligence approach to develop a new model for predicting the ultimate axial strength of the circular concrete-filled steel tubular (CFST) stub columns. For this, the results of 314 experimentally tested circular CFST stub columns were employed in the generation of the design model. Since the influence of the column diameter, steel tube thickness, concrete compressive strength, steel tube yield strength, and column length on the ultimate axial strengths of columns were investigated in these experimental studies, here, in the development of the design model, these variables were taken into account as input parameters. The model was developed using the backpropagation algorithm named Bayesian Regularization. The accuracy, reliability, and consistency of the developed model were evaluated statistically, and also the design formulae given in the codes (EC4, ACI, AS, AIJ, and AISC) and the previous empirical formulations proposed by other researchers were used for the validation and comparison purposes. Based on this evaluation, it can be expressed that the developed design model has a strong and reliable prediction performance with a considerably high coefficient of determination (R-squared) value of 0.9994 and a low average percent error of 4.61. Besides, the sensitivity of the developed model was also monitored in terms of dimensional properties of columns and mechanical characteristics of materials. As a consequence, it can be stated that for the design of the ultimate axial capacity of the circular CFST stub columns, a novel artificial intelligence-based design model with a good and robust prediction performance was proposed herein.

• Computers and Concrete
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• 제26권2호
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• pp.175-183
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• 2020

Fly ash has become an important component of concrete as supplementary cementitious material with the development of concrete technology. To make use of fly ash efficiently, four types of fly ash with particle size distributions that are in conformity with four functions, namely, S.Tsivilis, Andersen, Normal and F distribution, respectively, were prepared. The four particle size distributions as functions of the strength and pore structure of concrete were thereafter constructed and investigated. The results showed that the compressive and flexural strength of concrete with the fly ash that conforming to S.Tsivilis, Normal, F distribution increased by 5-10 MPa and 1-2 MPa, respectively, compared to the reference sample at 28 d. The pore structure of the concrete was improved, in which the total porosity of concrete decreased by 2-5% at 28 d. With regarding to the fly ash with Andersen distribution, it was however not conducive to the strength development of concrete. Regression model based on the grey multiple linear regression theory was proved to be efficient to predict the strength of concrete, according to the characteristic parameters of particle size and pore structure of the fly ash.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권1호
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• pp.61-69
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• 2020

The uniaxial compressive strength (UCS) of rock is a basic parameter in underground engineering design. The disadvantages of this commonly employed laboratory testing method are untimely testing, difficulty in performing core testing of broken rock mass and long and complicated onsite testing processes. Therefore, the development of a fast and simple in situ rock UCS testing method for field use is urgent. In this study, a multi-function digital rock drilling and testing system and a digital core bit dedicated to the system are independently developed and employed in digital drilling tests on rock specimens with different strengths. The energy analysis is performed during rock cutting to estimate the energy consumed by the drill bit to remove a unit volume of rock. Two quantitative relationship models of energy analysis-based core drilling parameters (ECD) and rock UCS (ECD-UCS models) are established in this manuscript by the methods of regression analysis and support vector machine (SVM). The predictive abilities of the two models are comparatively analysed. The results show that the mean value of relative difference between the predicted rock UCS values and the UCS values measured by the laboratory uniaxial compression test in the prediction set are 3.76 MPa and 4.30 MPa, respectively, and the standard deviations are 2.08 MPa and 4.14 MPa, respectively. The regression analysis-based ECD-UCS model has a more stable predictive ability. The energy analysis-based rock drilling method for the prediction of UCS is proposed. This method realized the quick and convenient in situ test of rock UCS.