• 제목/요약/키워드: concrete interface

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콘크리트 충전 강관을 갖는 프리스트레스트 합성형 거더의 강-콘크리트 계면 거동 (Nonlinear Finite Element Analysis of Composite Girder with Concrete Infilled Tube)

  • 신동훈;김영훈;이타;강병수;이용학
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.386-389
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    • 2006
  • Prestressed composite girder bridges with concrete infilled steel tube at negative flexural moment region takes the advantages of enhancing local buckling and flexural resistances resulting from the lateral confining effect of concrete due to the interactive reaction in the interface layer of steel tube and concrete. The interface behavior in concrete infilled tube of the test composite girder is analyzed by 8-node zero thickness interface finite element combined with 3-D. elastoplastic concrete constitutive model and 3-D. elastoplastic Mindlin shell element. The interface effects between infillled concrete and steel tube are investigated through the comparision of the experimental and numerical results.

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신ㆍ구 콘크리트의 접합면 조건에 다른 부착특성 (Bond characteristics by joint condition between old and. new concrete)

  • 주봉철;김영진;김병석;박성룡;김덕진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.859-864
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    • 2003
  • In these days, the deterioration of bridges make it necessary for decks to be replaced and it is inevitable to apply the precast decks to minimize the traffic control induced from the deck placement. This precast deck construction makes the physically discontinuous interface between old and new concrete. Usually, the adhesive force at this interface are ignored. However, for crack behavior and reliable long term behavior, it is required to evaluate the exact value of the cohesive force at the interface. This research investigates the cohesive characteristics at the interface. Four different interface surface conditions are tested and three different methods are used to measure the cohesive strength at the interface. In addition, cohesive characteristic at the surface between precast panels are investigated with different interface surface conditions.

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Wireless Impedance Sensor with PZT-Interface for Prestress-Loss Monitoring in Prestressed Concrete Girder

  • Nguyen, Khac-Duy;Lee, So-Young;Kim, Jeong-Tae
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.616-625
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    • 2011
  • Ensuring the designed prestress force is very important for the safety of prestressed concrete bridge. The loss of prestress force in tendon could significantly reduce load carrying capacity of the structure. In this study, an automated prestress-loss monitoring system for prestressed concrete girder using PZT-interface and wireless impedance sensor node is presented. The following approaches are carried out to achieve the objective. Firstly, wireless impedance sensor nodes are designed for automated impedance-based monitoring technique. The sensor node is mounted on the high-performance Imote2 sensor platform to fulfill high operating speed, low power requirement and large storage memory. Secondly, a smart PZT-interface designed for monitoring prestress force is described. A linear regression model is established to predict prestress-loss. Finally, a system of the PZT-interface interacted with the wireless sensor node is evaluated from a lab-scale tendon-anchorage connection of a prestressed concrete girder.

강·콘크리트 경계면의 비선형성에 따른 합성구조체 거동 (II) -강·콘크리트 경계면의 거동 특성- (Behavior of Composite Structure by Nonlinearity of Steel-concrete Interface(II) -Behavior of Steel-Concrete Interface-)

  • 정연주;정광회;김병석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.509-518
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    • 2003
  • 본 논문에서는 강 콘크리트 경계면에 대한 비선형 해석 모델을 바탕으로 합성 구조체에 대한 비선형 구조해석을 실시하여 강 콘크리트 경계면을 모사한 인터페이스 요소에 발생하는 접선응력선 상대슬립 분포 등 합성 구조체의 경계면 거동 특성을 해석적으로 규명하였다. 연구결과 본 논문의 해석 모델인 합성 바닥판에서는 T형강-콘크리트 경계면 보다는 하부강판-콘크리트 경계면에서 접선응력의 증가가 빠르게 나타났으며, 하부강판-콘크리트 경계면에서도 인장부보다는 중립부 경계면에서 접선응력의 증가가 빠르게 진행되었다. 횡방향으로는 하중재하 위치에서 외부 측면으로 갈수록 접선응력이 완화되는 현상을 나타내었으며 종방향으로는 중앙부에서 최소, 지지점에서 $0.6{\sim}0.7L$ 지점에서 최대를 나타냈으며 이후 지지점으로 갈수록 감소하는 경향을 나타내었고, 하층이 증가하면서 경계면의 파괴가 최고 접선응력지점에서 전체영역으로 점차 확대되는 경향을 나타내었다. 이상의 연구결과는 합성 구조체의 경계면의 거동 특성과 하중전달 메카니즘을 이해하고 합리적인 전단연결재 설계를 위한 바탕을 제공할 것으로 기대된다.

콘크리트와 탐소섬유판 계면의 본드-슬립모델 산정 (Assessment of Bond-Slip Interface Model with Concrete and CFRP Plates)

  • 양동석;고병순;박선규;유영찬
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.635-638
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    • 2004
  • External bonding of steel plates has been used to strengthen deficient reinforced-concrete structures since the 1960s. In recent years, fiber-reinforcde polymer(FRP) plates have been increasingly used to replace steel plates due to their superior properties. This paper is concerned with anchorage failure due to crack propagation parallel to the boned plated near or along the adhesive/concrete interface, staring from the critically stressed position toward the anchored end of the plates. Factor of bond-slip interface model is average bond stress, effective length, slip volume and fracture energy. The aim of the present paper is to provide a comprehensive assessment of bond-slip interface model with concrete and CFRP plates.

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신구콘크리트 계면의 전단강도 측정을 위한 정하중 및 피로하중 보실험 (Beam Tests for Static and Fatigue Interface Shear Strength between Old and Njew Concretes)

  • 최동욱
    • 콘크리트학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.137-147
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    • 1997
  • 신구콘크리트 계면(접합부)의 전단강도 측정을 목적으로 보시험체를 사용한 정하중 및 피로하중의 재하실험이 수행되었다. 총 13개의 시험체중에서 정적재하실험을 통하여 5개 시험체의 전단강도를 측정하였고, 8개의 시험체는 2,000,000회 또는 3,000,000회의 반복하중을 가력한 후 전단강도를 측정하였다. 실험변수는 접합부거칠기, 전단보강철근 및 시구콘크리트간 부착력의 유무이었다. 정적재하실험에서, 접합부가 거칠면서 콘크리트간 부착력이 존재한 시험체의 경우, 평균전단강도는 $61kgf/cm^2$이었다. 유사한 조건의 시험체의 3,000,000회의 전단하중을 가력한 피로하중실험에서 접착부의 열화현상은 나타나지 않았다. 이 때 반복가력된 최대전단응력은 $20kgf/cm^2$으로 전단강도의 약 1/3수준이었다. 접합부가 거칠게 처리되지 않은 시험체와 접합부는 거칠지만 콘크리트간 부착력이 인위적으로 제거된 시험체의 경우에는 전단보강철근을 사용하여도 피로하중에 의한 접합부의 열화현상이 나타났다.

강-콘크리트 계면의 계면상수 결정 : 부착 및 비부착 슬립실험 (Determination of Steel-Concrete Interface Parameters : Bonded and Unbonded Slip Tests)

  • 이타;주영태;이용학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.773-780
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    • 2009
  • 강-콘크리트 계면거동의 성질을 정의하는 계면변수를 파악하고, 구성모델의 성격을 정의하는 구성변수의 물리적 특성 파악과 값의 크기를 결정하기 위해 강-콘크리트 계면에 대한 거동실험을 수행하였다. 구성변수는 포괄적인 적용을 목적으로 부착계면 뿐만 아니라 비부착계면의 거동까지 포함하기 위해 최근에 Mohr-Coulomb 파괴규준에 근거하여 제안된 구성모델을 기준하여 결정하였으며, 구속압을 받는 계면의 취성으로부터 연성까지의 파괴거동 성질을 고려하기 위해 낮은 구속압 및 중간크기의 구속압을 포함하는 네 종류의 구속압을 고려하였다. 실험 결과에 대한 분석을 통해 최대평균전단응력과 잔류응력 및 모드 II 파괴에너지 방출률과 구속압 간의 관계는 각 경우가 선형적 관계에 있음을 확인하였다. 이 논문에서 얻어진 실험 결과에 근거하여 이어지는 후속 논문에서는 해석적 방법에 의한 계면상수 값의 결정과 결정된 계면상수 값을 이용한 계면유한요소해석을 수행하여 계면상수 값의 적절성을 검증하였다.

인장 보강재 및 거푸집으로 활용한 FRP 판과 타설 콘크리트 사이의 부착에 관한 실험적 연구 (Bond Slip Behavior of Cast-In-Place Concrete and FRP Plank Using Formwork and Tensile Reinforcement)

  • 유승운
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.309-312
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    • 2006
  • An experimental study for bond slip behavior of concrete and a FRP plank was used as the both formwork and the tensile reinforcement for a concrete structural member is described. For the FRP plank and the concrete to act as a composite structural member a satisfactory bond at the interface between the smooth surface of the FRP and the concrete must be developed. This study focuses on investigation of the bond slip behavior of sand coated interface between FRP and cast-in-place concrete experimentally.

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Push-out tests and bond strength of rectangular CFST columns

  • Qu, Xiushu;Chen, Zhihua;Nethercot, David A.;Gardner, Leroy;Theofanous, Marios
    • Steel and Composite Structures
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    • 제19권1호
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    • pp.21-41
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    • 2015
  • Push-out tests have been conducted on 18 rectangular concrete-filled steel tubular (CFST) columns with the aim of studying the bond behaviour between the steel tube and the concrete infill. The obtained load-slip response and the distribution of the interface bond stress along the member length and around the cross-section for various load levels, as derived from measured axial strain gradients in the steel tube, are reported. Concrete compressive strength, interface length, cross-sectional dimensions and different interface conditions were varied to assess their effect on the ultimate bond stress. The test results indicate that lubricating the steel-concrete interface always had a significant adverse effect on the interface bond strength. Among the other variables considered, concrete compressive strength and cross-section size were found to have a pronounced effect on the bond strength of non-lubricated specimens for the range of cross-section geometries considered, which is not reflected in the European structural design code for composite structures, EN 1994-1-1 (2004). Finally, based on nonlinear regression of the test data generated in the present study, supplemented by additional data obtained from the literature, an empirical equation has been proposed for predicting the average ultimate bond strength for SHS and RHS filled with normal strength concrete.

Numerical approach to fracture behavior of CFRP/concrete bonded interfaces

  • Lin, Hai X.;Lu, Jian Y.;Xu, Bing
    • Computers and Concrete
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    • 제20권3호
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    • pp.291-295
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    • 2017
  • Tests on the fracture behavior of CFRP-concrete composite bonded interfaces have been extensively carried out. In this study, a progressive damage model is employed to simulate the fracture behaviors. The crack nucleation, propagation and more other details can be captured by these models. The numerical results indicate the fracture patterns seem to depend on the relative magnitudes of the interface cohesive strength and concrete tensile strength. The fracture pattern transits from the predominated adhesive-concrete interface debonding to the dominated concrete cohesive cracking as the interface cohesive strength changes from lower than concrete tensile strength to higher than that. The numerical results have an agreement with the experimental results.