• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.199-206
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• 2009

본 연구에서는 수평하중을 받는 강관합성 말뚝의 역학적 특성을 평가하기 위하여 서로 다른 단면 특성을 가진 모형 말뚝에 대하여 실내 모형 실험을 수행하였다. 지반 반력의 효율적인 모사를 위하여 스프링 장치를 이용한 지반 반력 시스템을 개발하였으며, 축하중 및 수평하중을 독립적으로 재하할 수 있는 하중 재하 시스템을 적용하여 사용하중 상태에서의 말뚝의 수평방향 거동 특성을 평가하였다. 강관합성 말뚝은 기존의 현장타설 말뚝에 비하여 증가된 수평저항 특성을 보여주며, 강관 합성 효과에 의하여 강관 및 철근 콘크리트의 수치합 보다 큰 수평 극한강도를 발휘하는 것을 확인하였다. 또한, 전단 연결재의 사용에 따른 강관-콘크리트의 일체화 거동을 검토하였으며, 고강도 콘크리트의 사용에 따른 강관합성 말뚝의 하중 지지성능을 평가하였다. 이와 함께, 강관합성 말뚝의 강관에 의한 내부 철근망의 대체 가능성 여부를 평가하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.843-846
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• 1994

The bucking and postbuckling behavior of composite laminated long cylinders under lateral pressure are investigated by the nonlinear finite element method. A long cylinder of 3-D shell problem is modelled as 2-D plane strain problem for analysis. And for the finite element analysis, eight nodes quadratic element is utilized. Arc-length method is adopted for the iteration and load-increment along postbuckling equilibrium path. The composite laminated cylinders in study are composed of cross-plied uniaxially reinforced shells. As a prsult, buckling load and postbuckling behavior are discussed.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권2호
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• pp.199-212
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• 2019

This paper presents an investigation on seismic behavior of out-of-code Q690 circular high-strength concrete-filled thin-walled steel tubular (HCFTST) columns made up of high-strength (HS) steel tubes (yield strength $f_y{\geq}690MPa$). Eight Q690 circular HCFTST columns with various diameter-to-thickness (D/t) ratios, concrete cylinder compressive strengths ($f_c$) and axial compression ratios (n) were tested under the constant axial loading and reversed cyclic lateral loading. The obtained lateral load-displacement hysteretic curves, energy dissipation, skeleton curves and ductility, and stiffness degradation were analyzed in detail to reflect the influences of tested parameters. Subsequently, a simplified shear strength model was derived and validated by the test results. Finally, a finite element analysis (FEA) model incorporating a stress triaxiality dependent fracture criterion was established to simulate the seismic behavior. The systematic investigation indicates the following: compared to the D/t ratio and axial compression ratio, improving the concrete compressive strength (e.g., the HS thin-walled steel tube filled with HS concrete) had a slight influence on the ductility but an obvious enhancement of energy dissipation and peak load; the simplified shear strength model based on truss mechanism accurately predicted the shear-resisting capacity; and the established FEA model incorporating steel fracture criterion simulated well the seismic behavior (e.g., hysteretic curve, local buckling and fracture), which can be applied to the seismic analysis and design of Q690 circular HCFTST columns.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1055-1071
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• 2016

The paper presents an innovative steel moment frame with the replaceable reinforced concrete wall panel (SRW) structural system, in which the replaceable concrete wall can play a role to increase the overall lateral stiffness of the frame system. Two full scale specimens composed of the steel frames and the replaceable reinforced concrete wall panels were tested under the cyclic horizontal load. The failure mode, load-displacement response, deformability, and the energy dissipation capacity of SRW specimens were investigated. Test results show that the two-stage failure mode is characterized by the sequential failure process of the replaceable RC wall panel and the steel moment frame. It can be found that the replaceable RC wall panels damage at the lateral drift ratio greater than 0.5%. After the replacement of a new RC wall panel, the new specimen maintained the similar capacity of resisting lateral load as the previous one. The decrease of the bearing capacity was presented between the two stages because of the connection failure on the top of the replaceable RC wall panel. With the increase of the lateral drift, the percentage of the lateral force and the overturning moment resisted by the wall panel decreased for the reason of the reduction of its lateral stiffness. After the failure of the wall panel, the steel moment frame shared almost all the lateral force and the overturning moment.

• Steel and Composite Structures
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• 제30권5호
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• pp.471-481
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• 2019

Beam-columns are structural members subjected to a combination of axial and bending forces. Lateral-torsional buckling is one of the main failure modes. Beam-columns that are bent about its strong axis may buckle out of the plane by deflecting laterally and twisting as the values of the applied loads reach a limiting state. Lateral-torsional buckling failure occurs suddenly in beam-column elements with a much greater in-plane bending stiffness than torsional or lateral bending stiffness. This study intends to establish a unique convenient closed-form equation that it can be used for calculating critical elastic lateral-torsional buckling load of beam-column in the presence of a known axial load. The presented equation includes first order bending distribution, the position of the loads acting transversely on the beam-column and mono-symmetry property of the section. Effects of axial loads, slenderness and load positions on lateral torsional buckling behavior of beam-columns are investigated. The proposed solutions are compared to finite element simulations where thin-walled shell elements including warping are used. Good agreement between the analytical and the numerical solutions is demonstrated. It is found out that the lateral-torsional buckling load of beam-columns with mono-symmetric sections can be determined by the presented equation and can be safely used in design procedures.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권5호
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• pp.59-74
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• 1997

본 논문은 낙동강 유역의 사질토 지반에서 수평하중을 받는 강관 말둑의 수평거동을 모형실첨을 통해 관찰하였다. 븐 연구의 목적은 말뚝의 수평거동(하중-변위 잔계,지반내 말뚝의 모멘트 분포, 최대 모멘트-변위 관계 등)에 대한 말뚝의 강성, 말뚝의 근입길이, 지반의 상대밀도, 하중 재하속도, 말뚝두부의 구속조건, 그리고 지반내의 비균질토의 영향에 관하여 실험적인 연구를 수행하고 이러한 영향들을 정량화 할 수 있는 결과들을 얻고자 한다. 비선형적인 하중-변위 관계는 모형실험의 결과들로부터 2차 곡선방정식으로 회귀분석하여 구하였으며, 임의 수평 변위에 대한 수평하중, 항복하중, 극한하중 그리고 최대 휭모멘트와 항복쉽모멘트는 상대밀도를 포함하는 지수함수식의 형태로 회귀분석하여 구하였다. 수평 극한하중에 관한 Brom's의 이론 결과와 실험결과 비교에서, 짧은 말뚝과 긴 말뚝의 결과가 서로 반대로 나타난 것은 가정한 지반반력이 깊은 지점에서 낙동강 사질토의 지반반력보다 작아서 나타나는 것으로 판단된다. 균질충과 비균질토 지반의 수평거동 비교에서, 하부지반의 상 대밀도보다 상부지반의 상대 밀도가 하중-변위관계에 더 큰 영향을 끼치고 있으며, 하부와 상부 지반의 상대밀도 차가 클수록 그런현상은 뚜렷하게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.67-76
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• 2011

본 연구에서는 수치해석 방법을 통하여 점성토, 사질토, 그리고 점성토와 사질토의 혼합지반에 대하여 상부, 중간, 하부의 하중 작용위치에 따른 석션기초의 극한 수평저항력 및 거동을 분석하였다. 해석결과 지반조건에 관계없이 중간 위치에 재하시 가장 큰 수평저항력을 발휘하는 것으로 나타났으며, 사질토층의 극한저항력이 점성토층이나 점성토-사질토층에 비해 상대적으로 큰 값을 나타내었다. 그리고 석션기초의 이동량과 회전량 분석결과 석션기초의 이동량은 재하위치와 지반조건 모두에 대해 영향을 받지만, 회전량은 지반조건에 관계없이 재하위치에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권1호
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• pp.29-43
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• 2011

In this paper a semi-analytical approach is proposed to study the lateral behavior of a piled footing under horizontal loading. As accurate computation of stresses is usually needed at the interface separating the footing (pile) and the soil, this important location should be appropriately modeled as zero-thickness joint element. The piled footing is embedded in elastic soil with either homogeneous modulus or modulus proportional to depth (Gibson's soil). As the pile is the principal element in the piled footing system, a limited parametric study is carried out in order to investigate the influence of footing dimensions and the interface conditions on the lateral behavior of the pile. Hence, the pile behavior is examined through its main governing parameters, namely, the lateral displacement profiles, the bending moments, the shear forces and the soil reactions. The numerical results are presented for Poisson's ratio of 0.2 to represent a large variety of sands and Poisson's ratio of 0.5 to represent undrained clays.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.189-190
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• 2009

본 연구에서는 탄소섬유시트로 보강된 RC 기둥의 횡방향 거동을 해석적으로 분석하고 그 결과를 기존의 실험결과와 비교함으로써 해석기법의 타당성을 검증하였다. 해석 시 RC 기둥과 탄소섬유시트 사이의 부착거동 특성을 반영하기 위해 경계면 요소를 고려하였으며, 경계면 거동에 따른 RC 기둥 전체의 거동 변화를 비교 분석하였다. 이를 통해 경계면 요소를 고려한 해석의 필요성과 해석 기법의 타당성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.63-73
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• 2011

반복수평하중을 받는 말뚝의 거동은 반복하중의 크기와 재하횟수 뿐만 아니라 반복하중의 재하방법(한방향 또는 양방향 재하)에도 영향을 받는다. 본 연구에서는 반복수평하중의 재하방법이 모래지반에 타입된 항타말뚝의 거동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 가압토조를 이용한 모형말뚝재하시험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 반복수평하중을 한방향으로 받는 말뚝의 누적 영구수평변위는 최초 재하방향과 같은 방향으로 발생하지만, 반복하중을 양방향으로 받는 말뚝의 영구수평변위는 최초 재하방향과 반대 방향으로 발생하였다. 그리고 이와 같은 반복하중의 재하방법에 따른 말뚝 영구수평변위의 변화로 인해 한방향 반복재하는 말뚝의 반복극한수평지지력을 감소시키고 양방향 반복 재하는 말뚝의 반복극한수평지지력을 증가시켰으며, 수평하중의 반복재하횟수가 많아질수록 하중의 재하방법에 따른 말뚝의 반복극한수평지지력 차이는 더욱 확대되었다. 또한 반복수평하중의 재하방법에 따른 말뚝 주변지반의 다짐도 차이로 인해 수평하중이 반복재하되는 동안 말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트는 반복하중이 양방향보다 한방향으로 재하되는 경우에 더 크게 나타났다. 그러나 극한상태에서 말뚝에 발생한 최대 휨모멘트는 반복하중이 한방향보다 양방향으로 재하된 경우에 그리고 반복재하를 받은 경우보다 그렇지 않은 경우에 더 큰 것으로 조사되었다.