• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2003

콘크리트의 가격이 상대적으로 높고 콘크리트 부재의 중량이 중요시되는 곳에서 중공 기둥을 사용하는 것이 경제적이다. 낮은 축력비와 적당한 종방향 철근비에서의 중공기둥은 원형 R.C 기둥과 유사한 휨강도와 연성능력을 갖는다. 그러나 높은 종방향 철근비와 축력비를 갖는 중공기둥 안쪽면에서의 구속력 부족으로 인한 압괴로 취성적인 거동을 보인다. 그래서 중공기둥의 안쪽면에 강관을 삽입한다면 기둥의 취성적인 거동을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트 교각의 내부에 강관을 삽입하여, 재료비의 절감과 중량의 감소 및 중공교각의 연성을 증가시키고, 이의 해석을 위해 강관의 삽입효과를 나타낼 수 있는 해석 프로그램을 개발하여, 상용 프로그램의 원형기둥 및 중공기둥의 해석치와 비교하여 타당성을 입증하였다. 휨강도와 연성을 표현하기 위해서는 모멘트-곡률 해석법이 사용되었으며, 콘크리트의 구속효과를 나타내기 위해 Mander의 통합된 콘크리트 모델이 사용되었다. 이러한 결과를 토대로 하여 매개변수 해석을 수행하여 강관 보강 중공 R.C 기둥의 거동특성을 연구하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.17-24
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• 2010

중공 RC 교각은 중실 RC 교각에 비해 자중의 감소 및 재료 절감에 대한 장점을 가진다. 그러나 중공 RC 교각은 안쪽면의 취성파괴로 인하여 낮은 연성 거동을 할 가능성이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 중공 부재 내의 콘크리트 3축 구속 상태로 존재하게 하는 내부 구속 중공 RC 교각이 개발되었다. 본 연구에서는 내부 구속 중공 RC 교각의 매개변수(중공비, 내부강관두께, 횡방향 철근 간격, 종방향 철근 개수, 콘크리트 강도)변화에 따른 안전율, 연성도, 재료비 및 교각 총 중량에 대한 거동 특성을 파악하였다. 매개변수 변화에 따른 내부 구속 RC 교각의 거동 특성 결과 내부 강관 두께는 최소한의 내부강관 두께를 적용하는 것이 효과 적인 것으로 파악되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.93-98
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• 2001

CFT 기둥은 탁월한 구조적 성능을 발휘하는데, 이는 강관과 콘크리트의 복합거동에 기인하는 것이다. 이러한 CFT 기둥의 거동을 예측하기 위해서는 강관과 콘크리트 사이의 부착거동을 파악해야 한다. 그러나 이형철근을 대상으로 한 대부분의 기존 모델식은 CFT 기둥에 적용할 수 없으므로, 새로운 모델식의 개발이 필요하다. 본 논문의 목적은 구속압이 발현된 상태의 CFT 기둥에서 콘크리트와 강관의 부착응력과 수직응력의 관계, 기둥단면에서의 응력 분포도를 고려한 부착거동에 관한 모델식의 개발이다. 평형조건으로부터 콘크리트와 강관의 부착응력과 수직응력의 관계를 유도하였으며, 이차원 문제의 Airy 응력함수(stress function)로부터 CFT 기둥 단면에서의 횡방향 응렬 관계를 파악하였다. 그리고 5개의 CFT 기둥 실험체에 대해 콘크리트에만 하중을 가하는 실험을 실시하였고, 측정된 변형률로부터 회귀분석의 방법을 통해 부착강도와 횡방향 구속압의 관계를 파악하였다. 이로부터 새로운 부착강도 모델식을 제안하였으며, CFT 기둥에서 콘크리트만 가압한 경우의 각 방향 응력관계를 파악하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권2호
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• pp.121-135
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• 2022

Many public buildings such as schools, hospitals, etc., where partial infill walls are present in reinforced concrete (RC) structures, have undergone undesirable damage/failure attributed to captive column effect during a moderate to severe earthquake shaking. Often, the situation gets worsened when these RC frames are non-ductile in nature, thus reducing the deformable capability of the frame. Also, in many parts of the Indian subcontinent, it is mandatory to use fly-ash bricks for construction so as to reduce the burden on the disposal of fly-ash produced at thermal power plants. In some scenario, when the non-ductile RC frame, partially infilled by fly-ash bricks, suffers major structural damage, the challenge remains on how to retrofit and restore it. Thus, in this study, two full-scale one-bay, one-story non-ductile RC frame models, namely, bare frame and RC partially infilled frame with fly-ash bricks in 50% of its opening area are considered. In the previous experiments, these models were subjected to slow-cyclic displacement-controlled loading to replicate damage due to a moderate earthquake. Now, in this study these damaged frames were retrofitted and an experimental investigation was performed on the retrofitted specimens to examine the effectiveness of the proposed retrofitting scheme. A hybrid retrofitting technique combining epoxy injection grouting with an innovative and easy-to-implement steel jacketing technique was proposed. This proposed retrofitting method has ensured proper confinement of damaged concrete. The retrofitted models were subjected to the same slow cyclic displacement-controlled loading which was used to damage the frames. The experimental study concluded that the hybrid retrofitting technique was quite effective in enhancing and regaining various seismic performance parameters such as, lateral strength and lateral stiffness of partially fly-ash brick infilled RC frame. Thus, the steel jacketing retrofitting scheme along with the epoxy injection grouting can be relied on for possible repair of the structural members which are damaged due to the captive column effect during the seismic shaking.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.667-673
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• 2010

근단층지반운동은 진앙거리가 약 10 km 이내인 지역에서 관측되는 장주기 성분의 펄스형태를 갖는 지반운동으로서, 도심지에서 발생할 경우 미국 Northridge(1994), 일본 Kobe(1995), 터키 Izmit(1999), 중국 쓰촨성(2008), 아이티지진(2010) 등과 같이 매우 큰 피해를 야기시킨다. 이에 강진지역에서는 NFGM에 대한 많은 연구가 수행되었으나 우리나라와 같은 중약진 지역에서는 매우 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 근단층 지반운동을 받는 철근콘크리트 교각의 거동과 내진성능을 평가하기 위하여 6기의 실험체에 대하여 진동대 실험을 수행하였다. 주요 실험 변수로는 심부구속철근비와 상부질량 크기로서 진동대 실험 결과 심부구속철근비가 적거나 상부질량이 클수록 교각의 내진성능이 저하됨을 알 수 있었다. 또한 진동대 실험 결과를 분석하여 지진동을 받는 교각의 강성변화에 대한 심부구속철근비와 질량의 영향을 분석하였으며, 변위연성도와 강성과의 관계식을 제안하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.213-220
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• 2015

본 논문에서는 CFT 구조의 강관과 내부 충전 콘크리트 간 복합거동을 유한요소해석 시 적절하게 반영하기 위해 강관과 콘크리트 간 부착 슬립관계 묘사를 위한 알고리즘을 제시하였다. 내부 충전 콘크리트에 축방향 하중 발생 시, 강관과 콘크리트 간 마찰로 인해 강관으로 하중이 전달되며, 이에 따른 강관 슬립량과 힘의 평형관계를 통해 등가강성을 통해 부착관계를 파악할 수 있다. 실제 원형 CFT 부재의 부착응력 실험을 통해 측정된 수직 및 수평 방향 응력 분포 결과와 제안된 해석 기법을 통해 산정된 응력 분포의 비교를 통해 제안된 해석 기법의 타당성을 검증하였다. 또한 비선형 유한요소해석 시 강관과 콘크리트의 부착 거동 묘사에 따라 CFT 기둥의 거동 특성에 영향을 미치게 되므로 축방향 하중이 작용하는 CFT 부재 실험 결과와 제안된 부착-슬립 모델을 반영한 유한요소해석 결과의 하중-변위 곡선 관계 비교를 통해 제안된 기법의 적합성을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권6호
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• pp.725-734
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• 2017

This paper investigated the effects of rebar corrosion on bond performance between rebar and two different concrete mixes (compressive strengths of 20.7 MPa and 44.4 MPa). The specimen was designed as a rebar centrally embedded in a 200 mm concrete cube, with two stirrups around the rebar to supply confinement. An electrochemical accelerated corrosion technique was applied to corrode the rebar. 120 specimens of two different concrete mixes with various reinforcing steel corrosion levels were manufactured. The corrosion crack opening width and length were recorded in detail during and after the corrosion process. Three different loading schemes: monotonic pull-out load, 10 cycles of constant slip loading followed by pull-out and varied slip loading followed by pull-out, were carried out on the specimens. The effects of rebar corrosion with two different concrete mixes on corrosion crack opening, bond strength and corresponding slip value, initial slope of bond-slip curve, residual bond stress, mechanical interaction stress, and energy dissipation, were discussed in detail. The mean value and coefficient of variation of these parameters were also derived. It was found that the coefficient of variation of the parameters of the corroded specimens was larger than those with intact rebar. There is also obvious difference in the two different concrete mixes for the effects of rebar corrosion on bond-slip parameters.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.417-424
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• 2003

철근콘크리트 기둥-철골보(RCS)합성골조 접합부에서 지압 거동을 평가하고 지압설계를 위하여 단순화한 국부지압 실험을 수행하였다. 편심하중에 의해 국부지압을 받을 때 콘크리트의 쐐기작용과 띠철근의 횡구속 효과에 의해 저항된다. 실험결과 U형 지압보강근은 지압내력을 철근 강도만큼 증가시키면서 상세와 설치가 단순하여 효과적으로 나타났다. 띠철근 양에 따라 지압강도가 증가하며 이중 띠철근이 더욱 효과적으로 약20% 증가된다. 현행 ASCE설계지침에서 띠철근 규정은 지압내력이 2 $f_{ck}$ 가 되기 위해서는 다소 미흡하며, 지압강도는 띠철근과 이중 띠철근을 증가시킴에 따라 최대한 2.5 $f_{ck}$ 까지 사용할 수 있다. 본 연구의 결과로서 RCS 보기둥 접합부의 지압내력 추정을 위한 예측식이 제안되었으며 실험결과와 비교적 잘 일치되고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.747-758
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• 2003

The moment-curvature envelope describes the changes in the flexural capacity with deformation during a nonlinear analysis. Therefore, the moment-curvature analysis for reinforced concrete columns, indicating the available flexural strength and ductility, can be conducted providing the stress-strain relation for the concrete and steel are known. The moments and curvatures associated with increasing flexural deformations of the column may be computed for various column axial loads by incrementing the curvature and satisfying the requirements of strain compatibility and equilibrium of forces. Clearly it is important to have accurate information concerning the complete stress-strain curve of confined high-strength concrete in order to conduct reliable moment-curvature analysis that assesses the ductility available from high-strength concrete columns. However, it is not easy to explicitly characterize the mechanical behavior of confined high-strength concrete because of various parameter values, such as the confinement type of rectilinear ties, the compressive strength of concrete, the volumetric ratic and strength of rectangular ties. So a stress-strain model is developed which can simulate complete inelastic moment-curvature relations of high-strength concrete columns.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.47-52
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• 2005

이 논문은 열폭발 실험에서의 열적, 화학적, 기계적 행동의 결과에 대한 3차원 모델 결과를 나타낸다. 폭발이 관찰되기 전까지 제한된 고 폭발물은 시간당 $1^{\circ}C$의 비율로 가열된다. 임의의 Lagrangian-Euler 코드를 사용하여 모델링된 가열, 점화 그리고, deflagration 단계는 구조적에서 동적인 hydro 시간단계까지 변하는 넓은 범위의 시간 영역에서 다루어 질수 있다. Johnson-Cook Failure Model (JCFM)에 실험적 고장분포를 더하여 폭발기기의 균열방향과 fragment의 크기를 예측할 수 있는 모델을 개발한다.