• Computers and Concrete
• /
• 제18권5호
• /
• pp.1041-1051
• /
• 2016

In this study, the construction of a reinforced concrete bridge pier was analyzed from durability point of view. The goal of the study is to analyze the crack iniation condition due to construction and present some recommendations for construction conditions of the reinforced concrete bridge pier. The bridge is located at the western port area of Shenzhen, where the climate is high temperature and humidity. To control the cracking of concrete, a construction simulation was carried out for a heat transfer problem as well as a thermal stress problem. A shrinkage model for heat produced due to cement hydration and a Burger constitutive model to simulate the creep effect are used. The modelling based on Femmasse(C) is verified by comparing with the testing results of a real underground abutment. For the bridge pier, the temperature and stress distribution, as well as their evolution with time are shown. To simulate the construction condition, four initial concrete temperatures ($5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$) and three demoulding time tips (48h, 72h, 96h) are investigated. From the results, it is concluded that a high initial concrete temperature could result in a high extreme internal temperature, which causes the early peak temperature and the larger principle stresses. The demoulding time seems to be less important for the chosen study cases. Currently used 72 hours in the construction practice may be a reasonable choice.

• Computers and Concrete
• /
• 제11권6호
• /
• pp.515-529
• /
• 2013

The moment-curvature relation for simple bending is a well-studied subject and the classical moment-curvature diagram is commonly found in literature. The influence of axial forces has generally been considered as compression onto symmetrically reinforced cross-sections, thus strain at the reference fiber never has been an issue. However, when dealing with integral structures, which are usually statically indeterminate in different degrees, these concepts are not sufficient. Their horizontal elements are often completely restrained, which, under imposed deformations, leads to moderate compressive or tensile axial forces. The authors propose to analyze conventional beam cross-sections with moment-curvature diagrams considering asymmetrically reinforced cross-sections under combined influence of bending and moderate axial force. In addition a new diagram is introduced that expands the common moment-curvature relation onto the strain variation at the reference fiber. A parametric study presented in this article reveals the significant influence of selected cross-section parameters.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.47-53
• /
• 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
• /
• 제8권4호
• /
• pp.87-96
• /
• 2004

소일시멘트는 자연 상태의 흙을 주원료로 시멘트, 혼합수를 배합하여 일반포장용 콘크리트에 준하는 강도를 발휘하는 특수콘크리트로서 최근 도로포장뿐만 아니라 연악지반 개량 동 여러 분야에 활용되고 있다. 본 연구에서는 화강토 및 붕적토에 고화제를 첨가하여 일축압축강도의 특성 및 시간의존 거동을 규명하고자 하였다 연구 결과 일축압축강도는 시멘트 함량의 증가와 양생기간의 증가에 따라 뚜렷한 강도 증가를 타나내었으며 미 세립분이 많을 수 록 강도가 감소하였으며 X-선 회절 분석 결과 소일시멘트에서 반응생성물인 Vermiculite가 발견되었다 동적반복재하크리프 시험 결과 히스테리시스 곡선으로부터 재료의 동적특성인 복합전단컴플라이언스, 복합전단계수, 위상각을 구하였으며 재료의 동적특성으로부터 크리프 거동의 예측이 가능 하였다

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.91-97
• /
• 2016

초고강도 콘크리트를 이용한 부재의 내화 성능을 검토하기 위해서는 실제부재 단위의 시험에 의한 평가가 요구되고 있다. 그러나 실제부재 실험을 하기 위해서는 재하 능력이 큰 시험 장비가 필요하기 때문에, 재료 모델을 이용한 해석적 연구를 통해 내화 성능을 평가하고 있다. 본 연구에서는 80, 130 및 180 MPa의 초고강도 콘크리트를 대상으로 고온 가열시의 변형 특성을 실험적으로 평가하고 초고강도 콘크리트에 대한 기존 변형 모델의 적용을 검토했다. 그 후, 최소 제곱법에 의해 실험 값과 기존의 변형 모델을 적용한 계산 값의 누적 오차가 가장 작은 상수 값을 도출하고 초고강도 콘크리트에 적용 할 수 있는 변형 모델을 제시했다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.107-118
• /
• 1992

본 연구는 고강도 고내구성이면서 신뢰성이 높은 폴리머 함침 탄소섬유보강 시멘트복합에의 개발 응용을 위한 여러 가지 특성을 검토하기 위하여, 복합체는 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유, 조강포틀랜드 시멘트, Silica Powder 및 폴리머 함침재를 사용하여 제조하였고, 배합조건별, 재령별, 그리고 양생조건별로 역학적특성, 동결융해저항성 및 장기변형특성에 관한 실험연구를 행하였다. 연구결과, CFRC의 Flow값은 CF혼입율 증가에 따라 거의 직선적으로 저하하였고, 폴리머 함침 CFRC의 압축 인장 휨강도는 CF혼입율 증대에 따라 오토클래브 양생 및 기건양생의 경우에 비하여 현저히 증대하였으며, 또한 월등히 높은 강도를 나타내었다. 그리고, 인자응력-변형관계 및 휨응력-처짐관계는 기건양생 및 오토클래브 양생의 경우 연성적인 비선형을 나타낸 데 비하여 폴리머함침의 경우는 거의 직선적 으로 변화하였고, 동결융해저항성, 건조수촉변형특성 및 내크리프 특성도 다른 양생 방법의 경우에 비하여 크게 개선됨을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제18권3호
• /
• pp.547-563
• /
• 2015

Deflection in a beam of a composite frame is a serviceability design criterion. This paper presents a methodology for rapid prediction of long-term mid-span deflections of beams in composite frames subjected to service load. Neural networks have been developed to predict the inelastic mid-span deflections in beams of frames (typically for 20 years, considering cracking, and time effects, i.e., creep and shrinkage in concrete) from the elastic moments and elastic mid-span deflections (neglecting cracking, and time effects). These models can be used for frames with any number of bays and stories. The training, validating, and testing data sets for the neural networks are generated using a hybrid analytical-numerical procedure of analysis. Multilayered feed-forward networks have been developed using sigmoid function as an activation function and the back propagation-learning algorithm for training. The proposed neural networks are validated for an example frame of different number of spans and stories and the errors are shown to be small. Sensitivity studies are carried out using the developed neural networks. These studies show the influence of variations of input parameters on the output parameter. The neural networks can be used in every day design as they enable rapid prediction of inelastic mid-span deflections with reasonable accuracy for practical purposes and require computational effort which is a fraction of that required for the available methods.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제38권2호
• /
• pp.157-169
• /
• 2011

In this paper the time-dependent closed-form static solution of the suspended pre-stressed biconcave and biconvex cable trusses with unmovable, movable and elastic or viscoelastic yielding supports subjected to various types of vertical load is presented. Irvine's forms of the deflections and the cable equations are modified because the effects of the rheological behaviour needed to be incorporated in them. The concrete cable equations in the form of the explicit relations are derived and presented. From a solution of a vertical equilibrium equation for a loaded cable truss with rheological properties, the additional vertical deflection as a time-function is determined. The time-dependent closed-form model serves to determine the time-dependent response, i.e., horizontal components of cable forces and deflection of the cable truss due to applied loading at the investigated time considering effects of elastic deformations, creep strains, temperature changes and elastic supports. Results obtained by the present closed-form solution are compared with those obtained by FEM. The derived time-dependent closed-form computational model is used for a time-dependent simulation-based reliability assessment of cable trusses as is described in the second part of this paper.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제11권6호
• /
• pp.637-650
• /
• 2001

A structural analysis of cracked R.C. members under instantaneous or sustained loads and imposed displacements is presented. In the first part of the paper the problem of deriving feasible moment-curvature diagrams for a long term analysis of R.C. sections is approached in an exact way by using the Reduced Relaxation Function Method in state I uncracked and the method suggested by CEB in state II cracked. In both states the analysis of the main parameters governing the problem has shown that it is possible to describe the concrete creep behaviour in an approximate way by using the algebraic formulation connected to the Effective Modulus Method. In this way the calculations become quite simple and can be applied in design practice without introducing significant errors. Referring to continuous beams, the structural analysis is then approached in a general way, applying the Force Method and the Principle of Virtual Works. Finally, considering single members, the structural analysis is performed by means of a graphical procedure based on the application of feasible moment-rotation diagrams which allow to easily solve various structural problems and to point out the most interesting aspects of the long term behaviour of cracked R.C. members with rigid or elastically deformable redundant restraints.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제37권1호
• /
• pp.25-31
• /
• 2024

본 논문에서는 시간 의존적 거동을 고려하기 위한 크리프 거동 해석과 비탄성 해석법을 통해 기존의 설계기준 보다 정확하고 전 시간 단계에서의 CFT 기둥의 해석을 가능하게 하는 수치 해석 모델을 제안하고, 기존의 CFT 기둥에 수행된 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 논문에서 제안된 수치 해석 모델의 결과가 기존의 설계 기준의 결과보다 정확한 추세를 나타낸다는 것을 파악 할 수 있었다. 검증 이후 세장비에 따른 수치 해석을 수행하여 전반적인 CFT 기둥 부재의 단기 및 장기 지속 하중 거동에 대한 극한 하중의 정도를 확인하였다.