• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권3호
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• pp.257-267
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• 2019

Expressions for the calculation of ductility index for concrete girders with different ratios of prestressed and classical reinforcement were proposed using load-displacement, load-strain and load-curvature relation. The results of previous experimental static tests of several large-scale concrete girders with different ratio of prestressed and classical reinforcement are briefly presented. Using the proposed expressions, various ductility index of tested girders were calculated and discussed. It was concluded that the ductility of girders decreases approximately linearly by increasing the degree of prestressing. The study presents an expression for the calculation of the average ductility index of classical and prestressed reinforced concrete girders, which are similar to the analysed experimental test girders.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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• pp.501-506
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• 1998

This paper is an experimental study on the flexural strength and ductility capacity of reinforced high performance concrete beams with the concrete which has compressive strength of 600~700kg/$\textrm{cm}^2$, slump value of 20~25cm and slump-flow value of 60~70cm. Total 8 beams with different tensile reinforcement ratio and pattern of loading were tested. Form the results of reinforced high performance concrete beams, the equivalent stress block parameters proposed by MacGregor et al. or New Zealand code are recommended to use. Also, an extreme fiber concrete compressive strain of reinforced high performance concrete beams are distributed 0.0033~0.0048. In reinforced high performance concrete beams, reinforcement ratio in order to insure curvature ductility index 2 and 4 propose by ACI code should be less than those of reinforced normal strength concrete beams.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.553-560
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• 2001

철근콘크리트 휨부재의 비탄성해석 및 설계를 위해서는 연성능력의 평가가 필요하며, 이를 위해서는 모멘트-곡률 관계가 정의되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 모멘트 곡률관계를 가정하여 철근콘크리트 휨부재의 연성능력을 해석적 방법으로 구하고, 실험결과와 비교한 결과, 실험값과 해석값은 거의 일치하였으므로 가정한 모멘트-곡률관계는 적합한 것으로 판명 되었다. 또한, 연성률은 곡률연성, 회전연성, 변위연성을 비교하였으며, 철근콘크리트 휨부재의 연성능력에 주로 영향을 미치는 요소는 인장철근, 압축철근 및 휨보강근으로 보고, 실험값과 해석값을 다양하게 분석한 결과 ($\rho$$_{s}$ ＋ $\rho$')/$\rho$의 항으로 연성능력을 나타냄이 적절한 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.147-156
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• 1999

Current design code states that the strength reduction factor shall be permitted to be increased linearly from that for axial compression to that for flexure as the design axial load strength $\Phi$cPn decrease from 0.1fckAg to zero. Since this empirically adopted axial load level of $\Phi$cPn=0.1fckAg considers only sectional area and concrete strength, the other variables such as steel ratio, steel yielding strength, and steel arrangement can not be considered. This research is performed to investigate the consistency and the rationality of the code requirement for determination of column design strength. A nonlinear axial force-moment-curvature analysis was conducted in order to investigate the ductility of reinforced concrete column sections. As the result of ductility analysis, it was found that the ductility at the axial force of $\Phi$cPn=0.1fckAg represented a lock of consistency for the various variable contained sections. Therefore, a more reasonable application method of strength reduction factor is proposed, that is based on the strain ductility index.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권2호
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• pp.225-237
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• 2012

This paper presents an experimental investigation of the flexural behavior of square hollow steel section (HSS) beams subjected to pure bending. Totally six unfilled and nine ultra high performance concrete (UHPC)-filled HSS beams were tested under four-point bending until failure. The effects of the steel tube thickness, the yield strength of the steel tube and the strength of concrete on moment capacity, curvature, and ductility of UHPC-filled HSS beams were examined. The performance indices named relative ductility index (RDI) and strength increasing factor (SIF) were investigated with regard to different height-to-thickness ratio of the specimens. The flexural strengths obtained from the tests were compared with the values predicted by Eurocode 4, AISC-LRFD and CIDECT design codes. The results showed that the increase in the moment capacity and the corresponding curvature is much greater for thinner HSS beams than thicker ones. Eurocode 4 and AISC-LRFD predict the ultimate moment capacity of the all UHPC-filled HSS beams conservatively.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.159-169
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• 2014

이 연구에서는 철근콘크리트 전단벽의 횡하중 거동과 연성을 합리적으로 평가하기 위해서 모멘트-곡률관계를 정립하고 이로부터 단순화된 횡하중-횡변위관계를 제시하였다. 최초 휨 균열, 인장철근 항복, 최대내력, 최대내력의 80% 및 인장철근파단시점에서 모멘트와 곡률은 힘의 평형조건과 변형적합조건으로부터 정립되었다. 최대내력 이후의 곡률평가를 위한 압축측연단 콘크리트 변형률은 Razvi and Saatcioglu의 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 이용하여 최대응력의 감소계수와 횡보강근 체적지수의 함수로 제시하였다. 모멘트 평가모델은 변수연구를 통하여 인장철근지수, 수직철근지수 및 축력지수의 함수로 일반화하였다. 횡변위는 전단벽의 높이에 따라 분포된 이상화된 곡률로부터 모멘트 면적법을 이용하여 환산하였다. 제시된 횡하중-횡변위관계는 기존 실험 결과와 잘 일치하였으며, 특히 최대내력 이후의 거동을 잘 평가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.391-402
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• 1994

철근 콘크리트구조는 극한하중에서 연성파괴가 일어나도록 하는 것이 가장 중요한 설계개념의 하나이며 단면이 충분한 소성변형능력을 가지고 있을 때에는 한계상태설계법 개념을 도입하여 소성구조해석이나 모멘트 재분배를 수행하여 경제적인 단면을 설계할 수 있다. 따라서 휨연성지수는 설계된 철근 콘크리트 구조물의 휨거동을 예측하는데 뿐만 아니라 모멘트 재분배의 가능성을 판단하는데에도 이용된다. 그러나 휨연성지수 공식은 인장철근이 항복하는 순간의 곡률에 대하여 선형의 콘크리트 압축응력으로 가정하기 때문에 근사값의 휨연성지수를 계산하게 된다. 본 연구에서는 콘크리트와 철근의 응력-변형도 곡선을 이용한 수치해석으로 이론적 정해에 가까운 휨연성지수를 구하고 각 변수에 따른 휨연성지수의 변화와 공식의 오차, 복철근보의 최대철근량은 고찰함으로써 철근콘크리트 구조설계의 참고자료를 제공하고자 하며 모멘트 재분배에 관한 연구에 이용될 수 있는 철근 콘크리트 휨부재의 모멘트-곡률 곡선 모델을 제시하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.207-214
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• 2015

이 연구에서는 중량콘크리트 전단벽의 경계요소내에서 횡보강근으로서 와이어로프의 적용가능성을 평가하였다. 와이어로프의 횡보강근의 배근간격은 60 mm에서 120 mm로 변화되었는데, 이때의 횡보강근체적지수는 0.126~0.234이다. 와이어로프는 주철근의 외부와 경계요소내 내부의 크로스타이로 적용되었다. 와이어로프로 횡보강된 5개의 중량콘크리트 전단벽은 축력하중하에서 반복횡하중의 실험이 수행되었다. 실험결과, 횡보강근체적지수가 증가함에 따라 전단벽의 연성은 현저하게 증가한 반면, 휨 내력의 변화는 미미하였다. 전단벽의 휨 내력의 실험결과는 ACI 318-11 기준의 예측값 보다 다소 높았다. 동일한 횡보강근체적지수에서 와이어로프로 횡보강된 전단벽의 변위연성비는 일반철근으로 보강된 전단벽보다 높았다. 특히, 이 실험결과로부터 고연성설계를 위한 곡률연성비 16 이상을 확보하기 위해서는 횡보강근체적지수가 0.233 이상이 요구되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권6호
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• pp.1099-1120
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• 2015

External prestressing has been applied to both new construction and retrofitting of existing reinforced and prestressed concrete structures. Continuous beams are preferred to simply supported beams because of economy, fewer movement joints and possible benefits from moment redistribution. However, this paper argues that continuous prestressed concrete beams with external unbonded tendons demonstrate different full-range behaviour compared to reinforced concrete (RC) beams. Applying the same design approach for RC to external prestressing may lead to design with a lower safety margin. To better understand the behaviour of continuous prestressed concrete beams with unbonded tendons, an experimental investigation is performed in which nine such specimens are tested to failure. The full-range behaviour is investigated with reference to moment-curvature relationship and moment redistribution. The amounts of moment redistribution measured in the experiments are compared with those allowed by BS 8110, EC2 and ACI 318. Design equations are also proposed to estimate the curvature ductility index of unbonded prestressed concrete beams.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.279-288
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• 2016

이 연구에서는 철근콘크리트(reinforced concrete, RC) 기둥의 휨 거동을 비교적 간단한 방법으로 평가하기 위해서 모멘트-곡률 관계를 단순화하였다. RC 기둥에서 주철근 배근을 이상화하고 힘의 평형조건 및 변형률 적합조건에 기반하여 초기 휨 균열 발생, 인장철근 항복 도달, 최대 내력 및 최대 내력 도달 후 최대 내력의 80% 시점에서의 내력과 중립축 깊이를 산정하였다. 기둥의 최대 내력 이후의 콘크리트 압축연단 변형률은 Kim et al의 구속된 콘크리트 응력-변형률 관계를 이용하여 산정하였다. 단순화된 모멘트-곡률 관계로부터 환산된 기둥의 횡하중-횡변위 관계는 다양한 변수하에서 수행한 기둥 실험결과와 잘 일치하였다. 고려된 각 단계에서의 모멘트와 중립축 깊이는 주철근 지수, 횡보강근 체적지수 및 축력 지수의 함수로 모델링하였다. 결국, 기둥의 곡률 연성은 콘크리트 압축강도 및 주철근과 횡보강근의 양과 함께 작용 축하중비에 중요한 영향을 받았다.