• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.75-83
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• 2023

이 논문에서는 보행교의 진동 사용성 평가에 있어서 보행자의 이동 질량 관성 효과의 고려 여부, 보행 패턴 등을 고려한 보행 시나리오 등에 따른 해석 결과를 제시하고, 그에 따라 보행교 설계 단계에서 동적 유한요소 해석을 통한 진동 사용성 평가에 있어 적절한 해석 방법과 유의점을 제안한다. 지간 40m의 강합성 박스 단면을 갖는 단경간 단순교 형식의 보행교에 대하여 보행자 밀도, 보행 속도, 임의 보행, 동기화 보행 등을 고려한 보행 시나리오에 대한 가속도 응답을 분석한다. 해석 결과 고정 질량 해석 방법은 임의 보행 시나리오 해석에서 이동 질량 해석과 큰 차이를 보이지 않으며 진동 사용성 평가시에는 더 넓은 진동수 대역을 가진할 수 있는 임의 보행 시나리오를 고려하는 것이 바람직할 수 있음을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.581-590
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• 2008

프리캐스트 패널은 교량바닥판의 합성 구조부재로서 사용된다. 프리캐스트 패널의 횡방향 철근은 교량바닥판의 주철근 역할을 하며, 또한 패널 상부의 현장타설 콘크리트 시공시 거푸집 대용으로도 적용된다. 이 논문에서 3가지 이음부 형상을 적용한 합성보 시험체에 대해서 정적실험을 수행하여 강도 및 균열폭을 검토하였다. 실험결과, 루프이음을 적용한 반단면 프리캐스트 부재의 연속성이 우수함을 확인하였고, 루프이음의 겹이음 길이와 횡방향 보강철근의 영향도 검토하였다. 루프이음의 겹이음 길이가 증가할수록 루프이음 반단면 프리캐스트 부재의 휨강도가 증가하였다. 또한, 루프이음부에 횡방향 보강철근은 균열제어에 매우 효율적임을 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제32권1호
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• pp.75-85
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• 2023

This work utilizes simplified higher-order shear deformation beam theory (HSDBT) to investigate the vibration response for functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (CNTRC) beam. Novel to this work, single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are distributed and aligned in a matrix of polymer throughout the beam, resting on a viscoelastic foundation. Four un-similar patterns of reinforcement distribution functions are investigated for the CNTRC beam. Porosity is another consideration taken into account due to its significant effect on functionally graded materials (FGMs) properties. Three types of uneven porosity distributions are studied in this study. The damping coefficient and Winkler's and Pasternak's parameters are considered in investigating the viscosity effect on the foundation. Moreover, the impact of different parameters on the vibration of the CNTRC beam supported by a viscoelastic foundation is discussed. A comparison to other works is made to validate numerical results in addition to analytical discussions. The findings indicate that incorporating a damping coefficient can improve the vibration performance, especially when the spring constant factors are raised. Additionally, it has been noted that the fundamental frequency of a beam increases as the porosity coefficient increases, indicating that porosity may have a significant impact on the vibrational characteristics of beams.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5A호
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• pp.407-415
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• 2010

현재 국내에서 설계되고 있는 40~70 m 지간의 강도로교 90% 이상이 박스거더교 형식이며 박스거더교는 휨 강성과 비틀림 강성이 뛰어나 장경간이나 곡선을 갖는 교량 형식으로 적합할 뿐만 아니라 가설현장에서의 작업을 최소화 할 수 있어 현장 안전관리 면에서도 유리한 구조형식이다. 그러나 박스거더는 상하 플랜지와 복부판이 수직, 수평보강재로 보강되는 구조로 부재량과 용접량이 많이 소요되어 비경제적인 교량 형식으로 많이 지적되어 왔다. 따라서, 미국이나 일본에서는 상대적으로 부부재를 줄일 수 있는 보다 경제적인 플레이트거더교가 일반적으로 적용되고 있다. 이러한 플레이트거더교의 한 형식인 소수주거더교는 강합성교량의 합리화를 위해 많이 채용되는 형식으로, 주거더 간격을 종래의 3 m 정도에서 2배 정도인 6 m 이상으로 증가하여 주거더의 개수를 최소화시키는 경제적인 교량형식이다. 또한, 거더 단면의 단순화를 위하여 거더의 복부판에 부착되는 수평보강재와 수직보강재를 최대한 생략할 수 있다. 2주거더교는 소수주거더교의 대표적인 형식으로, 유효폭 10 m 전후의 교량에 적합하여 프랑스를 중심으로 유럽에서는 1960년대부터 본격적으로 개발되어왔다. 국내에서는 소수주거더교 적용시 안전율 확보를 위해 유럽이나 일본 등에 비해 많은 강재량을 사용하고 있으며, 설계자들의 친밀도 부족과 박스거더교에 비해 복잡한 설계 등과 같은 여러가지 실무적용 차원에서 적용이 제한되고 있는 실정이다. 이 연구에서는 합리화 강교량 형식인 소수주거더교의 제작방법을 개선하고 구속콘크리트를 활용하여 강교량에서 공사비와 직결되는 강중을 줄일 수 있는 신형식 강합성거더(Turn Over Composite Girder) 구조형식을 제안하고자 한다. 또한 실물 크기인 20 m 단면회전방법을 적용한 강합성 거더시험체 및 교량시험체를 제작하여 제작성을 평가하고 구조성능 실험을 하여 구조안전성을 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.101-111
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• 2006

콘크리트와 강판, PS강재의 효율적인 구조적 조합을 통해 기존 교량용 거더의 단점을 보완한 SCP 합성거더가 연구 개발되어 최근에 실교량에 적용되고 있다. 지금까지 개발된 SCP 합성거더는 단순지지 형식으로 단순교에 적용되거나 지점부의 연속화를 통해 연속교로 적용할 수 있다. 경제적 장점이 있는 연속교형식으로 SCP 합성거더를 확대 적용하기 위해 세그먼트를 순차적으로 가설하는 SCP 합성거더를 이용한 연속교(SCP 연속교)의 시공방법을 제안하였다. 제안된 방법의 타당성을 검토하기 위하여 2경간 연속의 모형교량을 설계 제작하고, 구조적 성능을 검토하기 위하여 정적재하실험을 실시하였다. SCP 연속교는 단순교와 마찬가지로 높은 구조적 안전성을 확보 할 수 있으며, 단계별 긴장, 처짐 및 균열의 제어 등 세부적인 연구 검토가 이루어지면 실적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.47-55
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• 2014

최근 빈번하게 발생하는 대규모의 지진으로 구조물의 내진보강에 관심이 높아지고 있다. 내진설계가 반영되지 않은 기둥의 취성파괴는 구조물 전체 붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 필수적이다. 기존에는 단면증설법, 강판보강법, 섬유보강법이 내진보강법으로 주로 이용되었다. 하지만 이 보강법들은 구조물의 물리적 손상과 넓은 작업공간, 오랜 시간이 소요되는 단점이 있다. 이에 이 연구에서는 기존에 개발된 FRP 보강재의 보강 성능을 평가하였다. 대상 시험체는 학교건물을 실험실 여건에 맞춰 80% 축소하여 제작하였다. 보강재의 재료를 유리섬유와 알루미늄 다공판을 사용하여 보강재를 제작하였다. 평가 결과 두 종류의 보강재를 사용한 모두에서 시험체의 내진성능이 증가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권4호
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• pp.447-462
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• 2020

The paper aims to investigate the mechanical mechanism and seismic effect of stiffeners in blind bolt endplate connection to CFST column. A precise 3D finite element model with considering the cyclic properties of concrete and steel materials was established, and the efficiency was validated through monotonic and cyclic test data. The deforming pattern and the seismic performance of the unstiffened and stiffened blind bolt endplate connections were investigated. Then a parametric analysis was conducted to analyze the contribution of stiffeners and the joint working behaviors with endplate under cyclic load. The joint stiffness classifications were compared and a supplement stiffness classification method was proposed, and the energy dissipation ability of different class connections were compared and discussed. Results indicated that the main deformation pattern of unstiffened blind bolt endplate connections was the local bending of end plate. The vertical stiffeners can effectively alleviate the local bending deformation of end plate. And influence of stiffeners in thin endplate and thick endplate was different. Based on the stiffness of external diaphragm welded connection, a more detailed rigidity classification was proposed which included the pin, semi-rigid, quasi-rigid and rigid connection. Beam was the main energy dissipation source for rigid connection. For the semi-rigid and quasi-rigid connection, the extended endplate, stiffeners and steel beam would all participate in the energy dissipation.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권6호
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• pp.1369-1389
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• 2015

In order to investigate the behaviour of lying multi-stud connectors in cable-pylon anchorage zone, twenty-four push-out tests are carried out with different stud numbers and diameters. The effect of concrete block width and tensile force on shear strength is investigated using the developed and verified finite element model. The results show that the shear strength of the lying multi-stud connectors is reduced in comparison with the lying single-stud connector. The reduction increases with the increasing of the number of studs in the vertical direction. The influence of the stud number on the strength reduction of the lying multi-stud connectors is decreased under combined shear and tension loads compared with under pure shear. Yet, due to multi-stud effect, they still can't be ignored. The concrete block width has a non-negligible effect on the shear strength of the lying multi-stud connectors and therefore should be chosen properly when designing push-out specimens. No obvious difference is observed between the strength reductions of the studs with 22 mm and 25 mm diameters. The shear strengths obtained from the tests are compared with those predicted by AASHTO LRFD and Eurocode 4. Eurocode 4 generally gives conservative predictions of the shear strength, while AASHTO LRFD overestimates the shear strength. In addition, the lying multi-stud connectors with the diameters of 22 m and 25 mm both exhibit adequate ductility according to Eurocode 4. An expression of load-slip curve is proposed for the lying multi-stud connectors and shows good agreement with the test results.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권4호
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• pp.405-429
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• 2014

In this paper, it is aimed to determine the structural behavior of suspension bridges considering construction stages and different soil conditions. Bosporus Suspension Bridge connecting the Europe and Asia in Istanbul is selected as an example. Finite element model of the bridge is constituted using SAP2000 program considering existing drawings. Geometric nonlinearities are taken into consideration in the analysis using P-Delta large displacement criterion. The time dependent material strength of steel and concrete and geometric variations is included in the analysis. Time dependent material properties are considered as compressive strength, aging, shrinkage and creep for concrete, and relaxation for steel. To emphases the soil condition effect on the structural behavior of suspension bridges, each of hard, medium and soft soils are considered in the analysis. The structural behavior of the bridge at different construction stages and different soil conditions has been examined. Two different finite element analyses with and without construction stages are carried out and results are compared with each other. At the end of the analyses, variation of the displacement and internal forces such as bending moment, axial forces and shear forces for bridge deck and towers are given in detail. Also, displacement and stresses for bridge foundation are given with detail. It can be seen from the analyses that there are some differences between both analyses (with and without construction stages) and the results obtained from the construction stages are bigger. It can be stated that the analysis without construction stages cannot give the reliable solutions. In addition, soil condition have effect on the structural behavior of the bridge. So, it is thought that construction stage analysis using time dependent material properties, geometric nonlinearity and soil conditions effects should be considered in order to obtain more realistic structural behavior of suspension bridges.

• Smart Structures and Systems
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• 제22권3호
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• pp.335-340
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• 2018

The behavior of concrete slabs in composite beam with C and L shaped angle shear connectors has been studied in this paper. These two types of angle shear connectors' instalment have been commonly utilized. In this study, the finite element (FE) analysis and soft computing method have been used both to present the shear connectors' push out tests and providing data results used later in soft computing method. The current study has been performed to present the aforementioned shear connectors' behavior based on the variable factors aiming the study of diverse factors' effects on C and L shaped angle in shear connectors. ANFIS (Adaptive Neuro Fuzzy Inference System), has been manipulated in providing the effective parameters in shear strength forecasting by providing input-data comprising: height, length, thickness of shear connectors together with concrete strength and the respective slip of shear connectors. ANFIS has been also used to identify the predominant parameters influencing the shear strength forecast in C and L formed angle shear connectors.