• 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.

• 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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• 제11권4호
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• pp.79-85
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• 2009

국내의 줄눈 콘크리트 포장설계에 주로 사용되는 다웰바 설계 기준은 국외 기준과 검증되지 않은 경험에 의해 사용되고 있다. 또한 다웰바의 설치는 길어깨나 하부층의 조건 등을 고려하지 못한 상태에서 슬래브 폭에 대하여 일률적으로 적용되고 있다. 이에 다웰바를 합리적으로 설계하기 위해서는 다웰바 거동에 대한 고찰이 요구되며, 이를 3차원 유한요소해석을 이용하여 수행하였다. 다웰바의 거동에 대한 3차원 유한요소해석 결과의 타당성을 검토하기 위하여 Timoshenko이론의 다웰바 거동을 비교하였다. 또한 실제 도로에서 교통하중이 여러 개의 다웰바에 분산 전달하는 다웰바의 그룹작용(Dowel Group Action)을 3차원 유한요소해석을 통하여 다웰바 그룹작용 적용범위를 산정하였다. 본 연구에서 제시된 다웰바 그룹작용 범위는 Friberg의 그룹작용 범위와는 상이한 결과가 나타났으며, 비교적 최근 연구 결과인 Tabatabaie의 그룹작용 범위의 연구결과와 유사한 결과가 도출되었다.

• 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.

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2D호
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• pp.135-141
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• 2010

국내 줄눈콘크리트 포장 다웰바의 경우 합리적 근거가 없이 경험에 의하거나 국외의 기준에 의해 설계시공되고 있다. 다웰바를 합리적으로 설계하기 위해서는 다웰바 거동에 대한 고찰이 요구되며 이에 3차원 유한요소해석을 이용하여 분석하였다. 다웰바의 거동을 평가하기 위해서 다웰바의 3차원 유한요소해석과 다웰바 거동에 대한 대표적인 모델인 Timoshenko 이론을 비교분석하였다. 본 연구에서는 다웰바의 사이즈 및 배치에 대한 합리적인 설계를 하기 위해서 3차원 유한요소해석을 사용하여 다웰바의 그룹작용(Dowel Group Action) 범위와 차량바퀴의 주행경로(Wheel Path)분포를 고려하여 슬래브 처짐을 감소시킬 수 있는 다웰바 최적배치를 제시하였다.

• KCI Concrete Journal
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• 제12권2호
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• pp.23-30
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• 2000

This paper presents behavior of concrete pavement at transverse joint subject to static test load. The test was conducted on 1/10 scale model in the laboratory. Load transfer across the crack is developed either by the interlocking action of the aggregate particles at the faces of the joint or by a combination of aggregate interlock and mechanical devices such as dowel bars. In this study, significant three variables considered to the performance of joints were selected. : (a)diameter of dowel bars(2.5mm, 3.0mm, 4.0mm), (b)presence or absence of dowel bars, (c)aggregate types(crushed stone, round stone). Experimental results were analyzed to find relationships among displacement of discontinuous plane at jointed slab, load transfer efficiency and joint opening, etc. Displacement of discontinuous plane at joint was decreased according to the increase of dowel bar diameter. In addition, it is found that model slabs made using crushed stone had better load transfer characteristics by aggregate interlock than model slabs made using similarly graded round stone. Displacement of discontinuous plane was increased according to the increase of loading. In addition, it was decreased as dowel diameter(2.5mm, 3.0mm, 4.0mm) was increased. In the case of slab without dowel bars, displacement of discontinuous plane was greatly increased and load transfer effciency of slab applied crushed stone was shown 30 percent greater than round stone. In addition, load transfer efficiency of slabs, which were made using crushed and round stone without dowel bars, was decreased to 20 percent and 30 percent, respectively as it was compared with slabs made us-ing dowel bars.

• 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.