• Advances in concrete construction
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• 제9권3호
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• pp.289-299
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• 2020

To investigate the long-term behavior of eccentrically loaded RC columns, which are more realistic in practice than concentrically loaded RC columns, long-term eccentric loading tests were conducted for 10 RC columns. Test parameters included concrete compressive strength, reinforcement ratio, bar yield strength, eccentricity ratio, slenderness ratio, and loading pattern. Test results showed that the strain and curvature of the columns increased with time, and concrete forces were gradually transferred to longitudinal bars due to the creep and shrinkage of concrete. The long-term behavior of the columns varied with the test parameters, and long-term effects were more pronounced in the case of using the lower strength concrete, lower strength steel, lower bar ratio, fewer loading-step, higher eccentricity ratio, and higher slenderness ratio. However, in all the columns, no longitudinal bars were yielded under service loads at the final measuring day. Meanwhile, the numerical analysis modeling using the ultimate creep coefficient and ultimate shrinkage strain measured from cylinder tests gave quite good predictions for the behavior of the columns.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.755-761
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• 2014

콘크리트의 크리프와 건조수축 변형에 대한 내적 혹은 외적 구속은 크리프 발생 응력조건을 변화시키며 이에 따라 크리프 변형의 발생은 응력변화에 종속적으로 변화한다. 시간이력 하중을 받는 크리프 거동문제로서 이해되는 이러한 크리프 거동현상의 수학적 모델링은 일반적으로 재하시의 콘크리트 재령과 물성값 및 하중이력을 기본 구성인자로 고려하여 시간적분 혹은 점증적 형태로 유도되었다. 본 논문에서는 시간이력하중을 받는 크리프 모델 가운데 단일 크리프 곡선을 사용하는 초기 크리프 모델인 평행 크리프 법의 단순성을 고려하여 이 방법이 갖는 단점과 한계성을 극복하고 성능을 개선한 평행 크리프 법을 유도하였다. 유도된 크리프 모델의 성질을 분석하고 예측 성능을 검증하기 위한 목적으로 원통형 콘크리트 공시체를 제작하고 시간이력 하중 하의 크리프 실험을 수행하였다. 끝으로, 콘크리트 공시체의 크리프 변형으로 인한 초기하중의 변화가 공시체의 재령에 따른 거동에 미치는 영향정도를 실험을 통해 분석하였으며, 크리프 시험기의 스프링계수를 측정하여 이로 인한 실험오차를 보정하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.619-628
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• 2009

콘크리트구조물의 시간의존거동을 예측하기 위해서 콘크리트의 크리프와 건조수축 등 시간의존특성을 묘사하는 모델을 이용한다. 그러나 크리프와 건조수축 모델 자체의 불확실성과 환경조건의 불확실성 때문에 이러한 모델을 이용하여 얻은 처짐과 실제로 측정된 처짐 사이에는 상당한 차이가 있다. 이러한 오차와 불확실성을 줄이기 위하여 실제 구조물에 이용된 콘크리트를 이용한 크리프 시험에 의한 결과를 이용하여 모델의 불확실성을 줄이는 노력을 하기도 한다. 하지만 이 방법도 실제 구조물이 놓인 환경조건을 정확히 모사할 수 없다는 점과 재료 자체의 불확실성 때문에 실험에서 얻은 크리프와 건조수축의 예측 값이 실제 구조물에서 발생하는 값과 다를 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트의 시간의존거동에 영향을 미치는 요소 중 크리프에 대하여 살펴보고, 크리프 모델 불확실성 인자를 오차요인으로 고려하여 콘크리트 부재에서 측정된 처짐으로부터 크리프 계수를 추정하는 방법을 제시하였다. 이중 강합성 거더와 콘크리트 보 부재의 해석 예제를 통하여 이 연구에서 제시하는 방법의 타당성을 검증하였다. 이 연구에서 제시된 크리프를 오차요인으로 보고 크리프 계수를 추정하는 방법은 특히, 장지간 PSC 교량이나 콘크리트 사장교처럼 처짐이 중요한 형상관리인자인 경우에 구조물의 장기거동에 대한 합리적 예측에 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권5호
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• pp.457-464
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• 2015

지속적으로 증가하고 있는 이산화탄소 배출량을 저감시키기 위한 국제사회의 노력과 더불어 건설업계, 특히 시멘트 산업에서 알칼리 활성화제를 첨가한 알칼리 활성 슬래그를 활용하고자 하는 연구가 다수 수행되고 있다. 연구결과로 알칼리 활성 슬래그 모르타르의 고강도화 가능성이 밝혀지면서 초고층 구조물에 대한 적용가능성이 검토되고 있다. 그러나 초고층 구조물의 부재로 사용되기 위해서는 시간의 존 변형 거동에 관한 연구가 중요함에도 불구하고 굉장히 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 OPC와 AAS를 이용한 콘크리트 시험체를 제작하여 크리프와 건조수축을 측정하고 도출된 결과값을 ACI 209R-92, CEB-FIP(1990)의 예측모델을 이용한 비선형 회귀분석을 통해 시간의존 변형 특성을 분석하였다. 각각의 열분석 및 SEM촬영을 통해 변형 발생 메카니즘을 규명하고자 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.343-350
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• 2014

이 연구에서 몬테카를로 시뮬레이션을 이용해 확률론적 시공단계해석을 수행한 이유는 재료 특성, 환경 요인 및 하중에 대한 불확실성의 영향을 고려하기 위해서이다. 지금까지의 연구에서는 크리프 및 건조수축이 완전히 독립적인 확률 변수라고 가정되었다. 그러나 크리프 및 건조수축 추정을 위한 재료모델의 공통적인 영향요인 때문에 크리프 및 건조수축 사이에 강한 상관관계를 추정 할 수 있다. 이 논문에서는 CEB-FIB모델의 크리프 및 건조수축식을 이용하여 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하여 실제 두 현상 사이의 상관 계수를 평가 한 후 재료 특성, 환경 요인 및 하중의 확률 변수의 영향을 받는 축방향 변형의 통계적 특성을 평가하기위해 몬테카를로 시뮬레이션을 한번 더 사용하였다. 몬테카를로 시뮬레이션의 결과는 58층 건물의 첫 번째 층의 기둥의 변형률과 비교 했다. 비교 결과는 재료특성에 불확실성에 의한 변화가 가장 큰 것으로 나타났다. 측정된 변형률은 평균+표준 편차 범위 안에 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권6호
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• pp.725-737
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• 2017

An analytical method considering axial equilibrium is proposed for the short- and long-term analyses of shear lag effect in reinforced concrete (RC) box girders. The axial equilibrium of box girders is taken into account by using an additional generalized displacement, referred to as the longitudinal displacement of the web. Three independent shear lag functions are introduced to describe different shear lag intensities of the top, bottom, and cantilever plates. The time-dependent material properties of the concrete are simulated by the age-adjusted effective modulus method (AEMM), while the reinforcement is assumed to behave in a linear-elastic fashion. The differential equations are derived based on the longitudinal displacement of the web, the vertical displacement of the cross section, and the shear lag functions of the flanges. The time-dependent expressions of the generalized displacements are then deduced for box girders subjected to uniformly distributed loads. The accuracy of the proposed method is validated against the finite element results regarding the short- and long-term responses of a simply-supported RC box girder. Furthermore, creep analyses considering and neglecting shrinkage are performed to quantify the time effects on the long-term behavior of a continuous RC box girder. The results show that the proposed method can well evaluate both the short- and long-term behavior of box girders, and that concrete shrinkage has a considerable impact on the concrete stresses and internal forces, while concrete creep can remarkably affect the long-term deflections.

• Computers and Concrete
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• 제19권1호
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• pp.51-58
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• 2017

The paper presents the experimental investigations for studying the effect of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) on the time-dependent deflection of reinforced concrete (RC) beams due to creep and shrinkage. The RC beams were reinforced with 2-10 mm bars at tension side and subjected to constant sustained two-point loading for the period of 150 days. The amount of cement replacement by GGBFS was varied from 0 to 60% with an increment of 20%. The total deflection was measured at different ages of up to 150 days under sustained loads. The experiments revealed that the time-dependent deflection of the reinforced concrete RC beams containing GGBFS was higher than that of plain concrete RC beams. At 150 days, the average creep and shrinkage deflection of RC beams containing 20%, 40% and 60% GGBFS was 1.25, 1.45 and 1.75 times higher than the plain concrete beams. A new model, which is an extension of authors' earlier model, is proposed to incorporate the effect of GGBFS content in predicting the long-term deflection of RC beams. Besides validating the new model with the current data with higher percentage of tension reinforcement, it was also used to predict the authors' earlier data containing lesser percentage of tension reinforcement with reasonable accuracy.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제7권1호
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• pp.79-93
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• 2013

One of the biggest problems affecting bridges is the transverse cracking and deterioration of concrete bridge decks. The causes of early age cracking are primarily attributed to plastic shrinkage, temperature effects, autogenous shrinkage, and drying shrinkage. The cracks can be influenced by material characteristics, casting sequence, formwork, climate conditions, geometry, and time dependent factors. The cracking of bridge decks not only creates unsightly aesthetic condition but also greatly reduces durability. It leads to a loss of functionality, loss of stiffness, and ultimately loss of structural safety. This investigation consists of field, laboratory, and analytical phases. The experimental and field testing investigate the early age transverse cracking of bridge decks and evaluate the use of sealant materials. The research identifies suitable materials, for crack sealing, with an ability to span cracks of various widths and to achieve performance criteria such as penetration depth, bond strength, and elongation. This paper also analytically examines the effect of a wide range of parameters on the development of cracking such as the number of spans, the span length, girder spacing, deck thickness, concrete compressive strength, dead load, hydration, temperature, shrinkage, and creep. The importance of each parameter is identified and then evaluated. Also, the AASHTO Standard Specification limits liveload deflections to L/800 for ordinary bridges and L/1000 for bridges in urban areas that are subject to pedestrian use. The deflection is found to be an important parameter to affect cracking. A set of recommendations to limit the transverse deck cracks in bridge decks is also presented.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.726-733
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• 2002

수축대는 큰 부재를 공사기간 중 일정기각 동안 몇 개의 부분으로 나누어 부재내의 인장 응력을 유발시키지 않으면서 상당량의 건조수축이 발생하도록 하여 건조수축으로 인한 응력을 감소시키는 역할을 하는 일시적인 조인트이다. 본 연구에서는 시공단계와 크리프에 의한 응력완화 효과를 고려한 건조수축응력해석 방법을 바탕으로 수축대의 효과를 해석할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 해석방법을 10층 규모의 예제 구조물에 적용하여 얻은 결과는 다음과 같다. 수축대의 응력감소효과는 수축대가 설치된 층에만 적용되며 다른 층 슬래브에는 오히려 건조수축응력을 다소 증가시키게 된다. 수축대의 메움시기 변화에 따른 건조수축응력 감소효과는 콘크리트모델의 건조수축변형량의 시간에 따른 변화와 유사한 양상을 보이고 있으며 수축대를 메우기 전에 발생한 건조수축변형량이 많을수록 수축대의 응력감소효과가 증가한다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.125-131
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• 2010

This study is to give more accurate information by performing the time depend ent analysis to take into account the long-term losses of precast PSC concrete bridge and analyzing the second stress, final camber and cross section stress of precast PSC caused by creep and drying shrinkage. As time goes by, the stress and deformation in the cross section vary continuously by the influence of creep and drying shrinkage. Due to this, the stress redistribution occurs and the internal force variation also happens along the point on the same cross section and with the passage of time.