• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.137-140
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• 2006

In this study, a seismic performance of reinforced concrete columns strengthened by a sprayed fiber reinforced polymer (SFRP) is investigated. For this purpose, six column specimens approximately scaled into 2/3, are designed and tested under a constant axial load, 10% of the nominal axial strength of column, and pseudo-static reversed cyclic lateral loading system. Four specimens are strengthened by Sprayed FRP using different combinations of short fibers (carbon or glass fiber) and resins (epoxy or vinyl esther). For comparison, the test investigated in this study also includes a specimen strengthened using carbon fiber reinforced polymer (CFRP), and also a control specimen without strengthening. The results revealed that specimens strengthened using SFRP showed a improved structure behavior, compared to control specimen, in terms of strength, ductility, lateral drift capacity, and energy-absorbtion capacity. In addition, compared to the specimen strengthened using CFRP, Sprayed FRP-strengthened specimens reasonably showed a equivalent seismic performance.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.125-132
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• 2010

최근 건설 사업에서 FRP를 단순 부착하여 구조물을 보강하는 공법은 현재 가장 널리 사용되고 있는 보수보강법이다. 본 논문에서는 FRP로 보강된 철근콘크리트 구조물은 지속하중을 받고 있기 때문에 크리프와 건조수축의 영향을 받는다. 이로 인하여 FRP의 보강효과도 달라지며, 처짐 및 변형의 회복성능, 잔존 내력 역시 크게 달라진다. 따라서 CFRP, GFRP가 휨성능에 영향을 미치는 보강 성능을 파악하고, 일정 시간이 흐른 후 하중을 제거하여 장기 변형 및 처짐의 회복성능을 파악하고, 잔존하는 내력을 알아보고자 정적 재하 실험을 수행하였다. 실험한 결과, FRP 보강 실험체는 즉시 처짐을 제어하는 측면은 매우 효율적이고, 즉시변형 회복량 또한 즉시 변형량보다 큰 결과를 보였다. 잔존강도 실험을 통하여 CFRP로 보강된 실험체가 가장 큰 내력을 가지는 것으로 나타났다. FRP로 보강된 보는 지속하중에 의한 부착성능 및 잔존내력에는 영향이 없었던 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권5호
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• pp.795-817
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• 2016

A non-contact, in-situ and non-invasive technique for health monitoring of submerged fiber reinforced polymers (FRP) laminates has been developed using ultrasonic guided waves. A pair of mobile transducers at specific angles of incidence to the submerged FRP specimen was used to excite Lamb wave modes. Lamb wave modes were used for comprehensive inspection of various types of manufacturing defects like air gaps and missing epoxy, introduced during manufacturing of FRP using Vacuum Assisted Resin Infusion Molding (VARIM). Further service induced damages like notches and surface defects were also studied and evaluated using guided waves. Quantitative evaluation of transmitted ultrasonic signal in defect ridden FRPs $vis-{\grave{a}}-vis$ healthy signal has been used to relate the extent of damage in FRPs. The developed technique has the potential to develop into a quick, real time health monitoring tool for judging the service worthiness of FRPs.

• Computers and Concrete
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• 제23권1호
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• pp.61-68
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• 2019

This paper presents a computational rational model to predict the ultimate and optimized load capacity of reinforced concrete (RC) beams strengthened by a combination of longitudinal and transverse fiber reinforced polymer (FRP) composite plates/sheets (flexure and shear strengthening system). Several experimental and analytical studies on the confinement effect and failure mechanisms of fiber reinforced polymer (FRP) wrapped columns have been conducted over recent years. Although typical axial members are large-scale square/rectangular reinforced concrete (RC) columns in practice, the majority of such studies have concentrated on the behavior of small-scale circular concrete specimens. A high performance concrete, known as polymer concrete, made up of natural aggregates and an orthophthalic polyester binder, reinforced with non-metallic bars (glass reinforced polymer) has been studied. The material is described at micro and macro level, presenting the key physical and mechanical properties using different experimental techniques. Furthermore, a full description of non-metallic bars is presented to evaluate its structural expectancies, embedded in the polymer concrete matrix. In this paper, the mechanism of mechanical interaction of smooth and lugged FRP rods with concrete is presented. A general modeling and application of various elements are demonstrated. The contact parameters are defined and the procedures of calculation and evaluation of contact parameters are introduced. The method of calibration of the calculated parameters is presented. Finally, the numerical results are obtained for different bond parameters which show a good agreement with experimental results reported in literature.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권5호
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• pp.737-755
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• 2013

This paper aims to develop a practical approach to modeling of fiber reinforced polymers (FRP) strengthened masonry panels. The main objective is to provide suitable relations for the material characterization of the masonry constituents so that the finite element applications of elasto-plastic theory achieves a close fit to the experimental load-displacement diagrams of the walls subjected to in-plane shear and compression. Two relations proposed for masonry columns confined with FRP are adjusted for the cohesion and the internal friction angle of both units and mortar. Relating the mechanical parameters to the uniaxial compression strength and the hydrostatic pressure acting over the wall surface, the effects of major and intermediate principal stresses ${\sigma}_1$ and ${\sigma}_2$ on the yielding and the shape of the deviatoric section are then reflected into the analyses. Performing nonlinear finite element analyses (NLFEA) for the three walls tested in two different studies, their stress-strain response and failure modes are eventually evaluated through the comparisons with the experimental behavior.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.53-59
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• 2013

1990년대 이후, 중소형 폐 선박으로부터 생성되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 친 환경적이면서도 경제적 재활용의 장점을 가지고 있다. 그러나 효율적으로 로빙층과 매트층을 분리하는 기술과 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 매트층과 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하는 방법은 아직 개발이 이루지지 않고 있다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. 또한 다양한 로빙층의 구성에도 자동적으로 절단위치를 분석하는 절단시스템과 최종생산물의 유용성을 확보할 수있는 다양한 크기의 유리섬유를 생산할 수있는 세단기를 개발하였다. 본 연구 결과로 광학적 인식기술과 유연한 절단기술 그리고 다양한 세단기술이 융합된 폐 FRP의 분리 공정의 단순화와 자동화를 달성하게 되었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제11권1호
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• pp.115-133
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• 2017

To investigate the effectiveness of using fiber reinforced polymer (FRP) sheets in confining heat-damaged columns, 15 circular RC column specimens were tested under axial compression. The effects of heating duration, stiffness and thickness of the FRP wrapping sheets were examined. Two specimen groups, six each, were subjected to elevated temperatures of $500^{\circ}C$ for 2 and 3 h, respectively. Eight of the heat-damaged specimens were wrapped with unidirectional carbon and glass FRP sheets. Test results confirmed that elevated temperatures adversely affect the axial load resistance and stiffness of the columns while increasing their ductility and toughness. Full wrapping with FRP sheets increased the axial load capacity and toughness of the damaged columns. A single layer of the carbon sheets managed to restore the original axial resistance of the columns heated for 2 h yet, two layers were needed to restore the axial resistance of columns heated for 3 h. Glass FRP sheets were found to be less effective; using two layers of glass sheets managed to restore the axial load carrying capacity of columns heated for 2 h only. Confining the heat-damaged columns with FRP circumferential wraps failed in recovering the original axial stiffness of the columns. Test results confirmed that FRP-confining models adopted by international design guidelines should address the increased confinement efficiency in heat-damaged circular RC columns.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.41-44
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• 2008

Fiber Reinforced Plymers (FRPs)는 기존 보수 보강재료에 비해 높은 강도, 내부식성, 절연성등 뛰어난 역학적 특성으로 인하여, 최근들어 기존 구조물의 보수 및 보강에 FRP를 이용한 외부부착 공법 이 활발하게 사용되어지고 있다. 현재 국내 외적으로 FRP 재료를 이용한 외부부착 공법이 적용된 철근 콘크리트보에 관한 연구는 활발히 진행되고 있으나 시간 의존적 거동에 관한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 이에 대하여 본 연구에서는 무보강 RC보, Carbon Fiber Reinforced Plymers(CFRPs) 와 Glass Fiber Reinforced Plymers (GFRPs)로 보강된 철근콘크리트보 실험체를 제작하여 약 300일간 25KN의 지속하중을 받은 FRP 보강보의 시간경과에 따른 처짐, 변형률 그리고 온도 변화의 영향을 관찰하였다. 실험 결과 CFRP로 보강된 실험체는 GFRP로 보강된 실험체보다 시간의존적 거동에 있어 더 우수한 보강성능이 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.182-189
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• 2010

본 논문에서는 FRP 복합체로 보강된 콘크리트 구조물의 동결융해 저항성을 평가하기 위하여 동결융해 진행에 따른 FRP 복합체의 인장강도 및 콘크리트에 대한 인발접착강도의 변화를 측정하였다. 주 실험변수는 동결융해 조건, FRP 복합체의 종류, 동결융해 싸이클로 설정하였다. KS F 2456의 동결융해 시험규격에 따라 실시된 탄소섬유복합체의 인장강도는 최종 싸이클까지 변화가 없었으며, 또한 접착성능의 저하도 관측되지 않아 CFRP의 동결융해 저항성은 매우 우수한 것으로 나타났다. 이에 대하여 유리섬유복합체의 경우는 최종 싸이클에서의 인장강도 및 인발접착강도가 각각 10%, 15% 저하된 것으로 나타나 부분적으로 성능이 저하되는 것으로 나타났다. 그러나 접착강도 평가시 지속적인 동결수가 공급되는 상황에서는 상이한 결과가 나타날 수 있으므로 이에 대한 주의가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.445-448
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• 2010

본 연구는 섬유 보강 폴리머(Fiber Reinforced Polymers, 이하 FRP) bar로 보강된 콘크리트 깊은 보의 전단강도를 평가하기 위하여 전단경간비, 보강비, 주근의 종류를 변수로 총 6개의 실험체에 대한 전단 실험을 수행하였다. 전단실험을 토대로 FRP bar로 보강된 콘크리트 깊은보의 균열 및 처짐에 대한 거동 조사를 수행하였으며, ACI 318-08의 스트럿-타이 모델을 이용한 전단강도와 아치작용을 고려한 기존 제안식에 의한 전단강도를 비교 평가하였다. 그 결과, FRP bar로 보강한 실험체와 철근으로 보강한 실험체는 상이한 전단거동을 보였으며, FRP bar로 보강한 경우의 전단강도가 철근으로 보강한 경우보다 증가하는 것으로 나타났다. 전단강도 산정에 있어서는 ACI 318-08의 스트럿-타이 모델을 이용한 방법이 기존 제안식에 의한 방법보다 상대적으로 정확했다.