• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제3권1호
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• pp.71-77
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• 2009

A theoretical model of multiple cracking failure mechanism is proposed herein for fiber reinforced high performance Cementitious composites. By introducing partial debonding energy dissipation on non-first cracking plane and fiber reinforcing parameter, the failure mechanism model of multiple cracking is established based on the equilibrium assumption of total energy dissipation on the first crack plane and non-first cracking plane. Based on the assumption of the first crack to be the final failure crack, energy dissipation terms including complete debonding energy, partial debonding energy, strain energy of steel fiber, frictional energy, and matrix fracture energy have been modified and simplified. By comparing multiple cracking number and energy dissipations with experiment results of the reference's data, it indicates that this model can describe the multiple cracking behavior of fiber reinforced high performance cementitious composites and the influence of the partial debonding term on energy dissipation is significant. The model proposed may lay a foundation for the predictions of the first cracking capacity and post cracking capacity of fiber reinforced high performance cementitious composites and also can be a reference for optimal mixture for construction cost.

• Composites Research
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• 제13권3호
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• pp.38-47
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• 2000

기재위에 입혀진 코팅에서 발생하는 크랙킹 현상을 파괴역학을 이용해서 분석하였다. 코팅/기재 구조에서 굽힘모드시 발생하는 코팅크랙킹을 변분법을 이용하여 분석하였으며, 본 연구에서 유도된 변위에너지 방출량을 통해 기재위에 입혀진 코팅층에서 크랙이 확장되는 것을 예측할 수 있다. 본 연구를 통해 얻어진 코팅의 임계 변위에너지 방출량은 재료의 고유성질이며 코팅크랙킹의 보다 근본적인 의미를 제공할 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제17권6호
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• pp.831-848
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• 2016

This study aims to characterize the multiple cracking behavior of HTPP-ECC (High tenacity polypropylene fiber reinforced engineered cementitious composites) by Digital Image Correlation (DIC) Method. Digital images have been captured from a dogbone shaped HTPP-ECC specimen exhibiting 3.1% tensile ductility under loading. Images analyzed by VIC-2D software and ${\varepsilon}_{xx}$ strain maps have been obtained. Crack widths were computed from the ${\varepsilon}_{xx}$ strain maps and crack width distributions were determined throughout the specimen. The strain values from real LVDTs were also compared with virtual LVDTs digitally attached on digital images. Results confirmed that it is possible to accurately monitor the initiation and propagation of any single crack or multiple cracks by DIC at the whole interval of testing. Although the analysis require some post-processing operations, DIC based crack analysis methodology can be used as a promising and versatile tool for quality control of HTPP-ECC and other strain hardening composites.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1329-1339
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• 1994

본 논문은 복수 정착구가 서로 인접하여 설치되었을 경우의 정착부 거동 및 국부응력 분포특성을 규명함에 목적이 있으며, 이를 위하여 단일텐던 및 복수텐던이 설치된 프리스트레스 콘크리트부재에 대한 실험연구가 수행되었다. 위의 실험연구 결과 정착부 파괴는 단일 및 복수텐던 설치부재 모두 텐던을 따라가는 균열에 의해 시작되며, 먼저 정착된 텐던 정착부 주변의 인장응력은 인접해서 긴장되는 텐던의 압축응력 발생효과로 인하여 균열하중에 대한 저항성이 개선됨이 밝혀졌다. 본 논문에서는 복수텐던 부재의 정착부 주위의 변형도 분포와 균열하중 등을 단일텐던 부재의 경우와 비교분석하여 제시하였으며, 복수텐던부재의 파괴기구도 규명하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권5호
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• pp.145-154
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• 1995

콘크리트는 압축압밀과 인장균열파괴의 두 개의 서로 다른 파괴양상을 타나낸다. 따라서, 다차원의 압밀과 인장균열을 포함하는 콘크리트의 비선형해석을 위하여 두개의 다른 파괴기준을 사용하는 콘크리트 재료모델이 사용되어야 한다. 본 연구에서 사용하는 콘크리트 모델은 소성이론에 기초한 것으로 압축압밀과 인장균열에 대한 다중파괴이론을 사용하고 잇다. 인장균열거동에 대해 두 개의 다른 재료모델이 사용되고 있는데, 이상화된 균열방향에 따라 분류되는 회전균열소성모델과 정지균열소성모델이 사용되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 비선형거동이 plane stress 문제에 대하여 단순화된다. 이 재료모델은 유한요소해석에 사용되며 그 결과는 몇 개의 철근콘크리트부재 실험과 비교된다. 회전균열소성모델과 정지균열소성모델의 장단점이 비교된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.917-920
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• 2008

ECC는 섬유가 매트릭스의 균열 면에서 가교작용을 통하여 균열의 폭을 제어함으로써 미세한 다중 균열(multiple cracking)을 발생시키면서 인장변형률 경화 거동을 보이는 섬유복합재료이다. 따라서 다중 균열과 인장변형률 경화 거동을 보일 수 있도록 마이크로역학에 기반하여 재료를 설계한다. 이 연구에서는 ECC의 다중 균열과 변형률 경화 거동을 모사할 수 있는 해석 방법을 제시하고자 한다. 이 과정에서 균열 면에서 이론적으로 유도된 가교응력-개구변위 관계에서 섬유의 방향과 유효 섬유의 개수를 고려하여 수정된 응력-변위 관계를 사용하였으며, 매트릭스 및 섬유-매트릭스 계면의 불확실성을 고려하기 위하여 각 요소의 매트릭스 균열 강도(${\sigma}_{fci}$) 및 탄성계수($E_{ci}$), 균열면 최대응력(${\sigma}_{Bi}$) 및 변위(${\delta}_{Bi}$), 계면의 화학적 부착에 의한 균열면의 초기응력(${\sigma}_{0i}$), 균열 간격(${\alpha}_cX_d$)이 일정 범위 내에서 무작위로 선택되도록 하였다. 해석결과 변형률 경화거동 및 최대 변형률을 충분히 모사할 수 있는 것으로 나타났으며, 균열 개수 및 균열면의 강성이 해석의 중요한 변수임을 확인할 수 있었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.20-24
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• 2015

Steam generator(S/G) tubes in pressurized water reactor (PWR's) are subject to several types of degradation. This degradation includes denting, pitting, intergranular attack(IGA), intergranular stress corrosion cracking(IGSCC), fatigue, fretting and wear. Degradation can be derived from either the primary side(inside) or the secondary side(outside) of the tube. Recent issue for tube degradation in domestic steam generator is the tube end cracking on seal weld region. The seal weld region at the tube end and tube itself is regarded as a pressure boundary between the primary side and the secondary side. One of the Westinghouse Model-F S/G has experienced tube end cracking and its number of plugging approximately becomes to the operating limit up to 5% due to tube end cracking which was reported as SAI/MAI(single/multiple axial indication) or SCI/MCI(Single/multiple circumferential indication) from the results of eddy current testing. Eddy current mock-up test was carried out to determine the origin of cracking whether it is from weld zone area or parent tube. This result was helpful to analyze crack location on ECT data. Correct action on this problem was the installation of tube-end sleeve. Last year, after removing 340 installed plugs from tubes, selected 269 tubes took tube-end sleeve installation. Tube-end sleeve brought pressure boundary from parent tube to installed sleeve tube. Tube-end sleeve has the benefit of reducing outage period and increasing more revenue than replacing S/G. This paper is provided to assist interest parties in effectively understanding this issue.

• 콘크리트학회지
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• 제9권2호
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• pp.133-144
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• 1997

2차원 응력상태의 철근콘크리트 부재해석을 위하여 소성이론과 파괴모델의 통합방법을 연구하였다. 콘크리트의 대별되는 두 가지 거동특성인 다차원 압축상태의 강도증가와 인장균열파괴를 동시에 나타내기 위하여, 압축파괴와 인장균열의 다중파괴기준을 사용하는 소성이론을 근간으로 여러 실험결과를 반영하는 파괴모델을 적용한다. 압축파괴기준으로서 Drucker-Prager모델과 von Mises 모델을 비교 사용하며 인장균열거동에 대하여 회전균열소성모델과 고정균열소성모델을 비교한다. 이러한 압축파괴기준과 이장균열파괴기준의 설정에는 다차원 압축상태의 강도증가, 균열로 인한 인장과 압축응력도의 저하, 보강철근의 영향등을 나타내는 실험식과 파괴에너지개념을 사용한다. 이 재료모델을 비선형유한요소해석에 사용하여 기존의 실험결과와 비교한다. 재료모델의 압축파괴와 인장균열거동을 검증하기 우하여 콘크리트의 압축파괴 또는 철근의 인장항복에 의하여 거동이 대별되는 실험들과 비교한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.239-248
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• 2002

철근 콘크리트 면부재의 주기거동을 나타내기 위하여 소성모델과 손상모델의 통합구성모델을 개발하였다. 인장-압축을 받는 콘크리트의 응력은 개념적으로 콘크리트의 스트럿 작용에 의한 압축응력과 인장균열에 의한 인장응력의 합으로 정의하였다. 인장균열의 비등방손상에 의하여 영향을 받는 압축파괴의 등방손상을 나타내기 위하여 다중파괴기준을 갖는 소성모델을 사용하였으며, 다중균열 방향에서 인장응력-변형률 관계를 나타내기 위하여 다중고정균열손상모델과 인장균열의 소성유동모델의 개념을 사용하였다. 이러한 통합모델은 주기 인장-압축 상태의 철근 콘크리트의 거동측성, 즉 다중 인장균열 방향, 점진적으로 회전하는 균열 손상, 콘크리트의 압축파괴를 나타낼 수 있다. 제안된 구성모델은 유한요소해석에 적용되었으며, 주기하중을 받는 철근 콘크리트 전단패널 및 전단벽에 대한 기존의 실험결과들과의 비교를 통해 검증되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.276-279
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• 2004

Concrete is one of the principal materials for the structure and it is widely used all over the world. but it shows extremely brittle failure under bending and tensile load. Recently to improve such a poor property. High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites (HPFRCC) have been developed. and it are defined by an ultimate strength higher than their first cracking strength and the formation of multiple cracking during the inelastic deformation process. This study is to develop the hybrid HPFRCC with high ductility and strain capacity in bending and tensile load. and the three-point bending test on hybrid HPRFCC reinforced with micro and macro fibers is carried out in this paper. As the results of the bending tests. hybrid HPFRCCs reinforced with PVA40+SF and PVA100+PVA660 showed the high ultimate bending stress, multiple cracks and displacement hardening under bending load.