• 제목/요약/키워드: flexural failure

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CFT를 이용한 모듈러 교각 기둥-기초 연결부의 내진성능 (Seismic Performance of Column-Footing Connection of Modular Pier using CFT)

  • 김지영;김기도;마향욱;정철헌
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.73-85
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    • 2014
  • CFT 기둥은 시공이 간단하고 경제적이며 구조성능이 우수한 현장타설 매입형 연결 형식이다. 본 연구에서는 모듈러 교각에 적용되는 CFT 기둥-기초 연결부 형식을 제안하고, 실험을 통하여 구조성능을 평가하였다. 기둥-기초 연결부의 구조성능을 평가하기 위해서 기초부 콘크리트에 매입되는 CFT 기둥의 매입깊이를 변수로 총 4개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 준정적 실험결과, 매입깊이가 0.6D인 실험체에서는 낮은 하중단계에서 기초부의 콘파괴로 인하여 상대적으로 낮은 연성능력을 보였다. 그러나 매입깊이가 0.9D 이상인 실험체에서는 기초부의 콘파괴가 방지되고 CFT 기둥 하단부에서 전형적인 휨파괴 거동을 보이며 높은 연성능력을 발휘하였다. 하중-변위 이력곡선, 변위 연성도 및 에너지 소산능력 등을 분석한 결과, 제안된 CFT 기둥-기초 연결부의 매입깊이는 0.9D~1.2D 수준이 내진성능을 발휘하는 합리적인 수준인 것으로 평가되었다.

기존 원형교각의 내진성능 향상을 위한 FRP 보강에 대한 이론적 연구 (A Theoretical Study on the FRP Retrofit of Existing Circular Bridge Piers for Seismic Performance Enhancement)

  • 권태규;최영민;황윤국;윤순종
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.61-69
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    • 2004
  • 신설교량의 경우 최근 개정된 도로교설계기준에 의해 내진설계를 수행하여 시공되었으나, 내진설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용중에 있는 철근콘크리트 교각의 경우에는 지진에 의한 횡하중에 대해 취약할 수 있다. 특히 형상비가 큰 기존 교각에서는 기초와 교각 접합부에 주철근 겹침이음이 존재하므로 지진이 발생할 경우 피복콘크리트 파손에 따른 부착파괴 형태의 급격한 취성파괴 거동을 나타낸다. 이러한 부착파괴가 일어나는 소성힌지 구간에 FRP 적층 원통관으로 보강하여 부착강도를 크게 함으로써 횡하중에 대한 급격한 파괴를 예방할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 적층 원통관으로 보강된 원형교각에서 FRP 적층 원통관이 주는 구속효과를 효과적으로 산정하기 위한 이론식을 유도하여 제안하고자 하였다. 이를 위해 FRP 적층 원통관이 철근콘크리트 원형교각에 발생시키는 구속응력을 이론적으로 유도하여 제안하였으며, 제안된 식의 타당성을 검증하기 위해 기존의 타 연구에서 수행한 실험결과와 비교, 검토하였다. 또한 다양한 FRP 적층조건에 따른 구속응력의 변화를 고찰하기 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 이와 같은 연구를 통해 본 연구에서 제안하는 식이 FRP 적층 원통관을 이용하여 보강한 기존 원형교각의 거동을 잘 예측할 수 있음을 확인하였으며, 적층수, 섬유배향각, 섬유방향의 탄성계수가 FRP 적층 원통관에 의한 내진보강효과에 가장 지배적인 매개인자임을 알 수가 있었다.

Edge chipping test (ECT)의 실험방법과 해석에 관한 문헌고찰 (Literature review on the experimental method and interpretation of the edge chipping test (ECT))

  • 송민규;고경호;허윤혁;박찬진;조리라
    • 대한치과보철학회지
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    • 제60권1호
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    • pp.9-18
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    • 2022
  • 임상에서 심미적 수복에 사용되는 세라믹 재료들은 성능에 대한 예측을 위해 실험실 연구가 필수적이다. 취성을 가진 세라믹의 물성 평가를 위해서는 파괴인성과 굽힘강도 등 전통적인 실험들이 사용되어 왔다. 하지만 이러한 실험은 실험의 하중조건, 실패 양상, 실패가 일어나는 하중 값이 사람의 교합력 범위나 임상에서의 실패와 유사하지 않다는 한계점이 있다. 반면 최근에 세라믹 부분파절을 연구하기 위해 도입된 edge chipping test (ECT)는 임상과 실패 양상이 비슷하고, 실패하중값도 사람의 교합력과 유사하여 세라믹 물성 연구에 유용하게 사용될 수 있다. 이 문헌고찰에서는 전통적인 세라믹 하중시험들의 의미와 한계점들을 살펴보고 ECT와 비교함으로써 보다 임상적으로 의미 있는 세라믹 재료들의 실험실 연구에 대해 고찰하고자 한다.

Diagonal Tension Failure Model for RC Slender Beams without Shear Reinforcement Based on Kinematical Conditions (I) - Development

  • 유영민
    • 한국해양공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.7-15
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    • 2007
  • A mechanical model was developed to predict the behavior of point-loaded RC slender beams (a/d > 2.5) without stirrups. It is commonly accepted by most researchers that a diagonal tension crack plays a predominant role in the failure mode of these beams, but the failure mechanism of these members is still debatable. In this paper, it was assumed that diagonal tension failure was triggered by the concrete cover splitting due to the dowel action at the initial location of diagonal tension cracks, which propagate from flexural cracks. When concrete cover splitting occurred, the shape of a diagonal tension crack was simultaneously developed, which can be determined from the principal tensile stress trajectory. This fictitious crack rotates onto the crack tip with load increase. During the rotation, all forces acting on the crack (i.e, dowel force of longitudinal bars, vertical component of concrete tensile force, shear force by aggregate interlock, shear force in compression zone) were calculated by considering the kinematical conditions such as crack width or sliding. These forces except for the shear force in the compression zone were uncoupled with respect to crack width and sliding by the proposed constitutive relations for friction along the crack. Uncoupling the shear forces along the crack was aimed at distinguishing each force from the total shear force and clarifying the failure mechanism of RC slender beams without stirrups. In addition, a proposed method deriving the dowel force of longitudinal bars made it possible to predict the secondary shear failure. The proposed model can be used to predict not only the entire behavior of point-loaded RC slender shear beams, but also the ultimate shear strength. The experiments used to validate the proposed model are reported in a companion paper.

PSC-I 거더의 균열 발생 이후의 휨거동에 관한 실험적 연구 (Am Experimental Study on the Flexural Behavior after Crack Initiation of PSC I-Girder)

  • 심종성;오홍섭;김민수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.541-544
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    • 1999
  • The main objective of this study is to develope the PSC-I girder for long span bridge. This study investigates the structural behavior of Postcracking stage and efficiency of proposed PSC-I girder using 1/2 scaled prototype beam specimen. Three specimens are tested under three point static loading system. Ideally, the Load-displacement relationship is trilinear. The crack patterns and failure mode of each specimen are reported in this paper and they are compared to each other with ductility and strength.

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일반 강도 콘크리트 슬래브를 통한 고강도 콘크리트 기둥의 축력 전달 (Transmissibility of High-Strength Concrete Column Loads through Normal-Strength Concrete Slabs)

  • 윤영수;데니스미첼
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.521-524
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    • 1999
  • Twelve column specimens were tested in compression, six were slab-column specimens and six were isolated column specimens. The slab column specimens were first tested to punching shear failure before the columns of the specimens were loaded axially. The effects of confinement from the surrounding slab on the axial capacity of the columns was investigated. Other parameters investigated were the placement of fiber-reinforced concrete in the slab and the concentration of flexural reinforcement in the column vicinity.

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An effective stiffness model for RC flexural members

  • Balevicius, Robertas
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제24권5호
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    • pp.601-620
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    • 2006
  • The paper presents an effective stiffness model for deformational analysis of reinforced concrete cracked members in bending throughout the short-term loading up to the near failure. The method generally involves the analytical derivation of an effective moment of inertia based on the smeared crack technique. The method, in a simplified way, enables us to take into account the non linear properties of concrete, the effects of cracking and tension stiffening. A statistical analysis has shown that proposed technique is of adequate accuracy of calculated and experimental deflections data provided for beams with small, average and normal reinforcement ratios.

장경간 Spliced PSC 거더의 휨거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flexural Behavior of Long Span Spliced PSC Girder)

  • 심종성;오홍섭;김민수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.519-524
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    • 1999
  • A bulb-tee sectioned girder is proposed for long span bridge exceeding 40 meters. The proposed bulb-tee girder is developed by non-linear analysis process. This study investigates the structural behavior and efficiency of proposed bulb-tee sectioned girder using 1/2 scaled prototype beam specimen. Three specimens are tested under three point static loading system. The crack patterns, failure mode and ultimate load capacity of each specimen are reported in this paper and they are compared to each other.

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철근콘크리트 기둥의 전단강도 산정을 위한 스트럿 타이 모델 (Strut-and-Tie Model for Shear Strength of R/C Columns)

  • 이수곤;하태훈;홍성걸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.591-596
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    • 1999
  • Current design methods as well as the majority of the previous researches for shear strength of the reinforced concrete are based on empirical method. There is a need to propose the rational models based on analytical approach. This paper presents the modified strut-and-tie model for reinforced concrete columns, under axial compression, shear, and flexural moment, considering tensile strength of concrete. Using this model, the strength and the failure mode of R/C columns are investigated, and the proposed models are compared with test data available in the literature.

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피로거동파악을 위한 성능향상된 교량상판의 사전피로손상의 고찰 (Pre-fatigue Damage of the Strengthened Bridge Deck for Study on Fatigue Behavior)

  • 심종성;오홍섭;김진하
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.697-700
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    • 2000
  • Fatigue damage to reinforced concrete bridge decks have been found in many bridges. Failure mode of most reinforced concrete decks is caused by local punching shear rather than flexural moment due to cumulated damage. In this study, mechanical degradation of unstrengthened and strengthened bridge deck specimens is experimentally investigated. The unstrengthened deck specimens were damaged under the pulsating loading condition. After the test, deteriorated deck specimens were strengthened with Carbon Fiber Sheet, then loaded to observe the improvement of the fatigue behavior. It is shown that fatigue damaged specimens are similar to real bridge rather than static damaged specimens.

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