• Computers and Concrete
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• 제12권1호
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• pp.19-36
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• 2013

In the finite element analysis of reinforced concrete structures, discrete representation of the steel reinforcing bars is considered advantageous over smeared representation because of the more realistic modelling of their bond-slip behaviour. However, there is up to now limited research on how to simulate the dowel action of discrete reinforcing bars, which is an important component of shear transfer in cracked concrete structures. Herein, a numerical model for the dowel action of discrete reinforcing bars is developed. It features derivation of the dowel stiffness based on the beam-on-elastic-foundation theory and direct assemblage of the dowel stiffness matrix into the stiffness matrices of adjoining concrete elements. The dowel action model is incorporated in a nonlinear finite element program based on secant stiffness formulation and application to deep beams tested by others demonstrates that the incorporation of dowel action can improve the accuracy of the finite element analysis.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.23-36
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• 2013

PURPOSES: The problem under this circumstance is that the erosion not only drops strength of the steel dowel bar but also comes with volume expansion of the steel dowel bar which can reduce load transferring efficiency of the steel dowel bar. To avoid this erosion problem, alternative dowers bars are developed. METHODS: In this study, the bearing stresses between the FRP tube dowel bar and concrete slab are calculated and compared with its allowable bearing stress to check its structural stability in the concrete pavement. These comparisons are conducted with several cross-sections of FRP tube dowel bars. Comprehensive laboratory tests including the shear load-deflection test on a full-scale specimen and the full-scale accelerated joint concrete pavement test are conducted and the results were compared with those from the steel dowel bar. RESULTS: In all cross-sections of FRP tube dowel bars, computed bearing stresses between the FRP tube dowel bar and concrete slab are less than their allowable stress levels. The pultrusion FRP-tube dowel bar show better performance on direct shear tests on full-scale specimen and static compression tests at full-scale concrete pavement joints than prepreg and filament-winding FRP-tube dowel bar. CONCLUSIONS: The FRP tube dowel bars as alternative dowel bar are invulnerable to erosion that may be caused by moisture from masonry joint or bottom of the pavement system. Also, the pultrusion FRP-tube dowel bar performed very well on the laboratory evaluation.

• 콘크리트학회지
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• 제7권6호
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• pp.216-223
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• 1995

이 연구는 철근콘트리트 부재에서 철근의 장부작용에 대한 구조 변수들의 영향을 고찰하기 위한 실험적 연구로서 이전의 연구에 이어서 2개의 철근을 매입한 42개의 시험체를 콘크리트의 피복두께, 철근지름 및 철근간격을 주요 변수로 하여 실험하였다. 실험결과로부터 모든 시험체는 피복두께의 증가에 따라 파괴하중에 이르기까지 거의 선형적으로 거동하였고, 철근지름과 철근간격의 증가에 따른 장부력은 거의 영향을 받지 않는 것으로 조사되었으며, 실험값은 제안된 회귀분석값과 White의 제안식값에 비교적 근접하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.101-114
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• 2007

줄눈 콘크리트 포장에서 다웰바는 하중을 전달해주는 역할과 단차를 감소시켜줌으로써 궁극적으로 포장의 공용성을 높여주는 역할을 수행한다. 그러나 다엘바의 시공상태가 불량할 경우에는 오히려 줄눈잠김 등을 유발하여 스폴링이나 균열을 초래하여 공용성을 떨어뜨릴 수 있다. 다웰바의 시공방법은 다웰바 어셈블리 시공방법과 다웰바자동삽입기를 이용한 시공방법이 있는데 국내에서는 어셈블리를 이용한 시공방법만이 사용되고 있다. 본 연구에서는 비파괴 조사장비인 MIT-SCAN2를 이용하여 한국도로공사 시험도로에 시공된 다웰바자동삽입 시공구간과 다웰바 어셈블리 시공구간에 대한 다웰바 시공상태 및 Joint Score와 Running Ave. Joint Score를 산출하여 비교 분석해 보았다. 그 결과, 다웰바자동삽입 시공방법이 다웰바 어셈블리 시공방법에 비해 깊이변화, 수평/수직엇갈림에서 매우 우수한 시공상태를 보이는 것으로 나타났으며 줄눈잠김의 위험 또한 다웰바 어셈블리 시공방법에 비해 매우 낮다는 점을 발견했다. 또한 국내 다웰바 어셈블리 시공방법의 문제점을 다웰바 어셈블리의 생산, 보관, 시공 측면에서 분석하였다. 문제점 분석을 토대로 다웰바의 체어형태, 고정방법을 개선하여 시험시공을 수행한 결과, 모든 시공상태 항목이 개선되었음을 알 수 있었으며, 특히 수평/수직엇갈림이 크게 개선되어 줄눈잠김에 대한 위험성이 줄어듦을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.2125-2133
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• 2013

최근 콘크리트궤도 공법이 증가함에 따라 인접한 슬래브를 연결하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 슬래브의 연결부는 효과적인 하중전달, 변형 연속화, 응력 분산을 위해서 다웰 시스템이 다수 적용된다. 본 연구에서는 콘크리트 슬래브 다웰연결부를 효율적으로 이상화할 수 있는 연결부의 집중 전단스프링 (Lumped shear spring) 모델을 제안한다. 전단 스프링 모델의 강성은 다웰바의 강성과 유격을 고려하였으며, 강도는 연결부의 전단파괴에 근거한 Concrete Capacity Design(CCD) 방법에 의해 산정되었다. 해석모델의 타당성을 검증하기 위하여 다웰로 연결된 슬래브 실험체를 제작하고 재하실험을 수행하였다. 제안된 해석모델은 다웰과 콘크리트 간의 유격으로 인한 초기 비선형성 및 콘크리트 재료 비선형성을 합리적으로 반영하고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 슬래브 다웰 조인트로 연결된 콘크리트궤도의 파괴 시까지의 비선형 거동을 합리적으로 예측함으로써 철도 궤도의 설계 시 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1993년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.250-255
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• 1993

This research is aimed at the experimental investigation of the characteristic contribution of the structural parameters, such as concrete over, concrete strength and reinforcing bar size on the dowel strength of the reinforced concrete stuctures. A total of twenty four specimens were tested for eight experimental conditions. The test results showed relatively close agreements with the values calculated by Vintzeleou-tassios equation. From the observations of the test results, it was found that the concrete cover affected almost linearly on the dowel strength , while the var size and the concrete strength showed coupled effects.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.59-64
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• 1994

Following the previous research(7), a total of forty six specimens were tested to scrutinize the dowel action of reinforcing bars. Concrete cover, width of specimen and reinforcing bar size were taken as main test variables for constant compressive strength of concrete, based on the observation of the test results, the characteristic effects of the test variables on the dowel strength have been analyzed.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.350-355
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• 1994

This study is aimed at the experimental investigation of the influence of the structural parameters such as concrete cover, width of specimen and bar size on the dowel action of reinforcing bari in high strength concrete members. Based on the proper combination of these parameter, a total of 46 specimens has been cast for fc'= 500 ㎏/㎠ and another 46 specimens for fc'= 700 ㎏/㎠, and cured at the laboratory. Comparative analyses have been made for the parametric contribution to the dowel strength from the test results, and a regress equation has been suggested.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.665-673
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• 2008

최근 장대 건설 구조물에 사용이 증가되고 있는 합성형 구조물에서 나타나고 있는 예기치 못한 일부 균열 현상의 구조적 원인을 분석하기 위하여, 강재복부의 수직보강재, stud 및 dowel bar의 유무, 전단철근의 간격과 콘크리트 강도 등을 실험변수로 하여 4점 재하 휨시험을 통해 강재와 철근콘크리트간의 구조적 합성거동 효과를 분석 하였다. 실험결과, 수직보강재는 강재의 국부좌굴 방지와 파괴시 강재와 콘크리트의 부착파괴를 방지하여 구조적 합성거동에 따른 단면내력(파괴하중)의 증진에 효과적인 것으로 나타났으나, 추가적으로 설치한 stud 및 dowel bar, 콘크리트의 강도와 전단철근량 등은 합성보의 휨거동에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제21권5호
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• pp.593-605
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• 2018

A nonlinear finite element modeling approach is developed to assess the behavior of a dowel bar embedded on a single concrete block substrate, subjected to monotonic loading. In this approach, a discrete representation of the steel reinforcing bar is considered, using beam finite elements with nonlinear material behavior. The bar is connected to the concrete embedment through nonlinear Winkler spring elements. This modeling approach can only be used if a new constitutive model is developed for the spring elements, to simulate the deformability and strength of the concrete substrate. To define this constitutive model, an extensive literature review was conducted, as well as 3 experimental tests, in order to select the experimental data which can be used in the calibration of the model. Based on this data, an empirical model was established to predict the global dowel response, for a wide range of bar diameters and concrete strengths. This empirical model provided the information needed for calibration of the nonlinear Winkler spring model, valid for dowel displacements up to 4 mm. This new constitutive model is composed by 5 stages, in order to reproduce the concrete substrate response.