• Geomechanics and Engineering
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• 제37권6호
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• pp.599-614
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• 2024

To evaluate the safety status of deteriorated segments in a submarine shield tunnel during its service life, a seepage model was established based on a cross-sea shield tunnel project. This model was used to study the migration patterns of erosive ions within the shield segments. Based on these laws, the degree of deterioration of the segments was determined. Using the derived analytical solution, the internal forces within the segments were calculated. Lastly, by applying the formula for calculating safety factors, the variation trends in the safety factors of segments with different degrees of deterioration were obtained. The findings demonstrate that corrosive seawater presents the evolution characteristics of continuous seepage from the outside to the inside of the tunnel. The nearby seepage field shows locally concentrated characteristics when there is leakage at the joint, which causes the seepage field's depth and scope to significantly increase. The chlorine ion content decreases gradually with the increase of the distance from the outer surface of the tunnel. The penetration of erosion ions in the segment is facilitated by the presence of water pressure. The ion content of the entire ring segment lining structure is related in the following order: vault < haunch < springing. The difference in the segment's rate of increase in chlorine ion content decreases as service time increases. Based on the analytical solution calculation, the segment's safety factor drops more when the joint leaks than when its intact, and the change rate between the two states exhibits a general downward trend. The safety factor shows a similar change rule at different water depths and continuously decreases at the same segment position as the water depth increases. The three phases of "sudden drop-rise-stability" are represented by a "spoon-shaped" change rule on the safety factor's change curve. The issue of the poor applicability of indicators in earlier studies is resolved by the analytical solution, which only requires determining the loss degree of the segment lining's effective bearing thickness to calculate the safety factor of any cross-section of the shield tunnel. The analytical solution's computation results, however, have some safety margins and are cautious. The process of establishing the evaluation model indicates that the secondary lining made of molded concrete can also have its safety status assessed using the analytical solution. It is very important for the safe operation of the tunnel and the safety of people's property and has a wide range of applications.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권5호
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• pp.1101-1111
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• 2018

This study aims to present accurate soil modeling and validation of a single roadside guardrail post as well as a single concrete pile installed near cut slopes or compacted sloping embankment. The conventional Winkler's elastic spring model and p-y curve approach for horizontal ground cannot directly be applied to sloping ground where ultimate soil resistance is significantly dependent on ground inclination. In this study, both grid-based 3-D FE model and particle-based SPH (smoothed particle hydrodynamics) model available in LS-DYNA have been adopted to predict the static behavior of a laterally loaded guardrail post. The SPH model has potential to eliminate any artificial soil stiffness due to the deterioration of the node-connected Lagrangian soil mesh. For this purpose, this study comprises two parts. Firstly, only 3-D FE modeling has been tested to show the numerical validity for a single concrete pile in sloping ground using Mohr-Coulomb material. However, this material option cannot be implemented for SPH elements. Nevertheless, Mohr-Coulomb model has been used since this material model requires six input soil data that can be obtained from the comparative papers in literatures. Secondly, this work is extended to compute the lateral resistance of a guardrail post located near the slope using the hybrid approach that combines Lagrange FE elements and SPH elements by the suitable node-merging option provided by LS-DYNA. For this analysis, the FHWA soil material developed for application to road-base soils has been used and also allows the application of SPH element.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.223-231
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• 1998

종래의 시멘트 모르터 그라우트 방식에 의한 제자리 콘크리트 말뚝은 시공후 자기수축 및 건조수축 등에 의하여 말뚝의 내력이 저하하고, 지하수에 의하여 재료분리가 발생하며, 많은 단위시멘트량에 의한 비경제성 등이 문제시되고 있다. 그러므로 본 연구는 팽창제 및 플라이애쉬 등 각종 혼화재료를 이용한 제자리 콘크리트 말뚝용 고성능 시멘트 모르터의 역학적 성질이 분석되었다. 실험결과 팽창재 혼입율이 증가함에 따라 유동성은 감소하고, 공기량은 증가하며, 응결시간은 지연되고 압축강도는 7일에서는 감소하나 28일 및 91일 재령인 경우는 팽창제혼입율 5%에서 약간 상승하는 것으로 나타났다. 플라이애쉬치환율이 증가함에 따라 유동성은 양호해지고, 공기량은 증가하며, 응결시간은 지연되고 압축강도는 약간 감소하였다. 또한 길이변화특성은 팽창재혼입율이 증가할수록 크게 팽창하고, 플라이애쉬치환율이 증가할수록 수축은 작은 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.223-230
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• 2002

본 연구의 목적은 저강도 고유동 재료(CLSM)로서 매립처리 되는 bottom ash의 재활용 가능성을 실험하는데 있다. 저강도 고유동 재료는 포틀랜드 시멘트, 플라이애시, 모래, 물의 혼합으로 만들어지는 결합성 재료로서 재료의 타설과 동시에 유동성과 셀프레벨링성을 나타낸다. 플라이애시만을 사용한 배합이 bottom ash가 저강도 고유동 재료로서 사용가능한 내구성능을 나타내는지 비교하기 위하여 같이 실험되었다. bottom ash를 사용한 배합의 내구성능은 해로운 물리, 화학적 환경에서 실험되었으며 그 결과로서 bottom ash를 사용한 저강도 고유동 재료의 내구성능은 비구조 부재의 충전을 위한 적용분야에서 사용가능하게 나타났다. 또한 bottom ash를 첨가한 저강도 고유동 재료는 환경적으로도 안전하게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.11-20
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• 2015

본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 직경 15.2 mm의 비부착식 강연선을 위한 포스트텐션 1구 정착구를 개발하였고 이에 대한 성능시험을 수행하였다. 정착장치에 대한 성능시험으로 콘크리트 표준시방서에 따라 KCI-PS101에 제시된 정하중시험과 하중전달시험 방법이 사용되었다. 정하중시험과 강연선 인장시험을 통하여 개발된 정착구가 강연선 공칭인장강도에도 손상 및 파괴되지 않음을 확인하였다. 하중전달시험을 통해서는 각종 철근보강에 따른 실험체의 압축성능을 확인하였고, 무보강 실험체가 강연선 인장강도의 1.64배까지 저항할 수 있다는 결과를 얻었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.33-42
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• 2017

PURPOSES : The purpose of this study is to suggest the construction and quality control method for the re-repair of a deteriorated partial depth repair for sections of Portland cement concrete pavement. METHODS : An experimental construction was conducted to extend the repair width for removing an existing repair section. A removal method was used to ensure early performance for a deteriorated partial depth repair section. Bond strength and split tensile strength were measured at the near vertical interface layer between the existing pavement and repair material. The area was analyzed for various conditions such as the extended repair area and the removing method of the existing repair section. RESULTS : As a result of analysis of bond strength and split tensile strength, the bonding performance of a milling removed section was improved over a cutting and hand breaker removed section. The bond strength was analyzed to increase slightly as the extended repair width for removing the existing repair section increased. The split tensile strength did not show a clear relationship to an increased extended repair width of an existing removed repair section. CONCLUSIONS : The milling removal method should be applied in the removal of existing deteriorated partial depth repair sections. The extended repair width for a re-repair section should be wider than the existing partial depth repair with at least a 75-mm length and width for the bond strength and the split tensile strength.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.596-603
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• 2015

1970년대 이후부터 이룩한 경제성장은 심각한 도시화 현상을 초래하였으며, 인구 증가와 함께 심각한 주택부족 현상을 가져왔다. 이에 정부를 비롯한 민간 건설업체는 도시지역의 주택수요를 충족시키기 위해 아파트를 비롯한 공동주택을 꾸준히 건설하게 되었다. 아파트는 주로 철근콘크리트로 건축되며, 처음에 가졌던 성능을 유지하기 어렵고, 지속적인 노후화 및 주거생활 문화의 변화에 따라 리모델링을 실시하게 된다. 리모델링은 환경문제 및 자원절약이라는 측면에서 재건축 보다 효율적인 방법이기 때문에 건축분야의 커다란 콘텐츠로 자리매김하게 되었다. 그러나, 아파트의 리모델링 공사는 필요에 따라 소규모로 이루어지고 있어 리모델링 공사에 대한 정보가 부족한 실정이며, 특히, 리모델링 공사 후에 발생하는 하자에 대한 정보는 더욱 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 아파트 리모델링 공사 후에 발생하는 하자의 발생시기와 원인에 대하여 설문조사를 실시한 후 결과를 분석함으로써, 아파트 리모델링 공사에 대한 정보를 제공함과 동시에 향후 아파트를 비롯한 공동주택의 효과적인 유지관리를 위한 기초적인 데이터를 제시하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.47-53
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• 2014

이 연구에서는 중소지간 합성형 강거더교량에 대한 신뢰성 해석을 위해 강거더와 콘크리트슬래브의 강성을 토대로 처짐을 고려한 한계 함수를 구축하여 신뢰성해석을 수행하였다. 확률적 하중과 저항모델을 통해 처짐을 예측하기 위해 계산에 필요한 변수들을 확률변수로 고려하였다. 강재의 부식에 의한 단면의 감소, 그리고 콘크리트의 크리프는 합성형교의 처짐에 많은 영향을 미친다. 따라서 이 연구에서는 AASHTO LRFD 기준으로 설계된 교량에 대해 시간에 따른 변수를 고려하여 강재단면의 감소와 크리프의 영향을 통계적 모델에 반영하기 위해 몬테-카를로 시뮬레이션 기법을 이용하였으며, 처짐과 사용성을 고려하여 다양한 지간과 거더간격을 가진 교량에 신뢰성 해석을 수행하였다. 그 결과, 장지간 교량의 경우, 단지간 교량과 비교해 보았을 때 상대적으로 크리프와 강재단면감소의 처짐에 대한 영향이 작았으며, 이에 반해 단지간 거더 교량의 경우 크리프의 진행에 따라 처짐에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.108-113
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• 2018

기존 구조물의 노후화로 인하여 보수 및 보강에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있다. 탄소섬유를 사용한 외부 부착공법은 경제적이고 짧은 시간에 보강 작업이 이루어질 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 탄소섬유를 사용한 전단 보강에는 일 방향 레이아웃이 많이 사용되고 있으며, 재료의 양, 섬유의 각도 그리고 간격 등에 관한 실험 연구가 많이 진행되었다. 하지만 예비 실험 결과를 통하여 이 방향 전단보강 레이아웃은 일 방향 전단보강보다 좀 더 효율적으로 부재를 구속하는 것을 확인하였다. 따라서, 유사한 재료의 양을 사용하여 일 방향과 이 방향 전단 보강 작업이 이루어진 후 실험을 통하여 두 보강작업의 효과가 검증되었다. 탄소섬유 보강 작업을 할 때는 탄소섬유의 부착파괴를 방지하기 위하여 탄소섬유 앵커가 설치되었다. 탄소섬유 앵커와 탄소섬유 레이아웃의 전단보강 효과는 실험 경간에 발생한 주인장 변형률의 분포를 통하여 검증되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.72-84
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• 2016

종래 브레이스시스템은 횡력저항 및 층변위제어에 효율적이며 골조물량 감소에 따른 경제성이 향상되어 일반적인 강구조 횡력저항시스템으로 적용되고 있다. 그러나 압축측에서 항복응력에 도달하기 전 가새의 좌굴이 발생하여 충분한 내력을 발휘하지 못하고, 내력열화형의 이력거동으로 불안정상태가 된다. 좌굴에 의한 내력저하 개선시스템으로 중심재를 구속하여 좌굴방지가 가능한 비좌굴가새는 심재의 항복 이후에도 안정적인 이력특성을 나타내어 종래 브레이스에 비하여 에너지흡수능력이 우수하다. 최근 10년간 미국, 일본 및 대만에서 매우 다양한 형상의 비좌굴가새가 제안되었으나, 기존의 실험연구에서는 그 형상이 매우 제한적인 경향을 보이고 있다. 본 연구에서는 조립형 Precast RC 보강재를 가지는 비좌굴가새를 제작하고 이력특성을 평가하기 위한 부재실험을 수행하였다. 또한 실험결과를 AISC(2005)의 요구조항과 비교하였다.