• Computers and Concrete
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• 제14권2호
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• pp.163-174
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• 2014

Damping as a material property plays an important role in decreasing dynamic response of structures. However, very little is known about the evaluation and application of the actual damping of Fiber Reinforced Polymer Confined Reinforced Concrete (FRP-C RC) material which is widely adopted in civil engineering at present. This paper first proposes a stress-dependent damping model for FRP-C RC material using a validated Finite Element Model (FEM), then based on this damping-stress relation, an iterative scheme is developed for the computations of the non-linear damping and dynamic response of FRP-C RC columns at any given harmonic exciting frequency. Numerical results show that at resonance, a considerable increase of the loss factor of the FRP-C RC columns effectively reduces the dynamic response of the columns, and the columns with lower concrete strength, FRP volume ratio and axial compression ratio or higher longitudinal reinforcement ratio have stronger damping values, and can relatively reduce the resonant response.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.414-423
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• 2020

최근 콘크리트 구조물을 보강하는데 경량이며 높은 강도를 가지고 있는 FRP(Fiber Reinforced Polymer)시트의 사용이 증가하고 있는데 구조물 보강 설계 시 부착 강도가 매우 중요하다. 그래서 FRP시트와 콘크리트 사이의 부착 강도에 대한 정확한 수치 모델을 얻기 위하여 많은 연구자가 다양한 변수(콘크리트 압축강도 및 인장강도, 콘크리트와 FRP의 탄성계수, 콘크리트와 FRP의 폭과 두께, 파괴에너지, 부착 길이, 유효부착길이, 최대 부착 응력과 최대 슬립)를 가지고 실험과 해석 연구를 수행하여 왔다. 결과적으로 많은 모델이 도출되었으나 실무에 쉽게 사용될 수 있는 검증된 모델은 제시되지 않았다. 그래서 본 연구는 현재까지 제안된 23개의 모델(Khalifa 모델, Iso 모델, Maeda 모델, Chen 모델 등)로부터 부착 강도에 미치는 요인을 분석하고 188개의 시험체에 대한 부착 강도 실험값을 각 모델들의 수치 결과 값과 비교하여 수식이 간단하고 높은 정도를 가진 사용하기 쉬운 모델을 제시하고자 하였다. 결과적으로 부착 강도 모델로 Iso 모델과 Holzenkӓmpfer 모델의 유효부착길이에 근거한 실용성 있는 모델을 제안하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제3권2호
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• pp.127-131
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• 2009

Strengthening and repair of concrete structures using externally bonded fiber reinforced polymer (FRP) composite sheets has been popular around the world during the last two decades. However, premature failure due to debonding of the FRP is one of the important issues still to be resolved. Numerous research studies have dealt with the debonding problem in terms of Effective Bond Length (EBL), however, determination of this length has not yet been completely assessed. This paper summarizes previous works on the EBL and proposes a new relationship of the EBL with the FRP stiffness based on the existing experimental data collected in this study.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.145-151
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• 2007

섬유에 의하여 보강된 철근콘크리트 보는 철근만에 의하여 보강된 보와 다른 파괴 모드를 나타낸다. 섬유 보강 보는 섬유의 양, 내부 전단 보강 철근의 양 및 콘크리트의 압축강도에 따라서 전단 보강 철근이 항복하고 콘크리트가 압축 파괴하는 경우(섬유는 탄성 상태)와 콘크리트가 압축파괴하기 이전에 섬유가 파단하는 경우로 구별할 수 있다. 대부부의 섬유 보강 철근콘크리트 보는 전자의 파괴 모드를 나타내며 이 경우에 전단파괴 시의 섬유의 유효변형률을 정확하게 예측하여야 한다. 이 연구에서는 11개의 섬유 보강 철근콘크리트 보 실험을 통하여 섬유의 유효변형률을 측정하였다 실험의 주요 변수는 섬유의 양, 섬유의 종류(탄소 섬유, 유리 섬유), 부착 형상 (전단면 감싸기, 스트립형 부착)이었다. 실험에 의하여 측정된 섬유의 유효변형률은 제안된 유효변형률 예측법과 비교되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제12권6호
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• pp.44-52
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• 2000

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.47-54
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• 2023

본 연구에서는 GFRP, BFRP와 CFRP 보강근으로 보강된 콘크리트 시험체의 인장 거동 특성을 실험적으로 분석하였다. FRP 보강근의 인장강도는 설계강도와 유사하게 나타났으나, 탄성계수는 다소 낮게 측정되었다. 또한 인장강화 시험체는 OPC와 SFRC를 사용하여 150(W)×150(B)×1000(H) mm의 크기로 제작하였다. 균열간격은 탄성계수가 낮고 표면이 보다 매끄러운 GFRP 보강근이 가장 크게 나타났으며, 표면이 다소 거친 BFRP와 탄성계수가 높은 CFRP 보강근의 균열간격은 비슷하게 분석되었다. 하중-변형률관계에서도 GFRP보강근은 균열후 다소 급격한 거동을 보인것에 반하여 BFRP와 CFRP 보강근은 균열발생시 다소 안정적인 거동후 일정수준은 인장강화 효과를 유지하였다. 인장강화지수의 경우 직경이 증가할수록 인장강화지수는 다소 작게 분석되었으며, BFRP보다 GFRP의 경우가 인장강화지수는 높게 분석되었다.

• Composites Research
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• 제19권3호
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• pp.37-42
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• 2006

In the past, the technology of strengthening structures using FRP composites was still in its infancy, with very few publications on the technology available. However, recently strengthening of Reinforced concrete (RC) and other structures using advanced fibre-reinforced polymer/plastic(FRP) composites has become very popular in the last few years. As the well-known advantages of FRP composites including both good corrosion resistence and ease for site handling due to their light weight, also its design methods have been ensured the safe and economic use of this new technology, FRPs have been used widely and demonstrated in the field of aero industries etc. The purpose of this paper is to report the examples of the many diverse applications of Fiber Reinforced Plastic in construction materials of structures.

• Advances in concrete construction
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• 제8권3호
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• pp.165-172
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• 2019

Progressive collapse is one of the factors which if not predicted at the time of structure plan; its occurrence will lead to catastrophic damages. Through having a glance over important structures chronicles in the world, we will notice that the reason of their collapse is a minor damage in structure caused by an accident like a terrorist attack, smashing a vehicle, fire, gas explosion, construction flaws and its expanding. Progressive collapse includes expanding rudimentary rupture from one part to another which leads to total collapse of a structure or a major part it. This study examines the progressive collapse of a 5-story concrete building with three column eliminating scenarios, including the removal of the corner, side and middle columns with the ABAQUS software. Then the beams and the bottom of the concrete slab were reinforced by (reinforcement of carbon fiber reinforced polymer) FRP and then the structure was re-analyzed. The results of the analysis show that the reinforcement of carbon fiber reinforced polymer sheets is one of the effective ways to rehabilitate and reduce the progressive collapse in concrete structures.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.7053-7060
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• 2015

콘크리트 부재에서 FRP-보강근의 사용은 철근의 사용에 비해서 일반적으로 낮은 탄성계수와 부착성능으로 인하여 보다 넓은 균열폭을 초래 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 9개의 장방형보와 3개의 T형보로 구성된 총 12개의 시험체들로부터 4점가력 휨실험을 통하여 얻어진 균열폭 결과들과 기존 ACI 440.1R-06 제안식으로 계산된 결과들을 비교 분석하여 설계변수들이 균열폭에 미치는 영향과 적용 범위에 대한 문제점들을 파악하였다. 결과로서 주요 설계변수의 하나인 변동계수, $k_b$ 값은 0.6~1.88 범위에서 1.05의 평균값과 약 40%의 높은 변동계수를 나타냈다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권3호
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• pp.283-300
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• 2024

Machine learning (ML) models based on artificial neural network (ANN) and decision tree (DT) were developed for estimation of axial capacity of concrete columns reinforced with fiber reinforced polymer (FRP) bars. Between the design codes, the Canadian code provides better formulation compared to the Australian or American code. For empirical models based on elastic modulus of FRP, Hadhood et al. (2017) model performed best. Whereas for empirical models based on tensile strength of FRP, as well as all empirical models, Raza et al. (2021) was adjudged superior. However, compared to the empirical models, all ML models exhibited superior performance according to all five performance metrics considered. The performance of ANN and DT models were comparable in general. Under the present setup, inclusion of the transverse reinforcement information did not improve the accuracy of estimation with either ANN or DT. With selective use of inputs, and a much simpler ANN architecture (4-3-1) compared to that reported in literature (Raza et al. 2020: 6-11-11-1), marginal improvement in correlation could be achieved. The metrics for the best model from the study was a correlation of 0.94, absolute errors between 420 kN to 530 kN, and the range being 0.39 to 0.51 for relative errors. Though much superior performance could be obtained using ANN/DT models over empirical models, further work towards improving accuracy of the estimation is indicated before design of FRP reinforced concrete columns using ML may be considered for design codes.