• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.820-828
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• 2003

최근의 연구를 통해서, ACI 전단 규준은 크기가 크고 인장철근비가 낮은 보에서 비보수적 예측을 보이는 반면 깊은 보에 대해서는 보수적 예측을 보임을 알 수 있다. 이러한 ACI 전단 규준이 가지고 있는 문제점을 수정하기 위해, 본 연구에서는 스터럽이 없는 고강도 철근 콘크리트 보의 전단강도 계산시 크기효과와 아치작용을 고려한 극한 전단강도 예측식을 제안하였다. ACI 전단 규준의 수정을 위해 포함될 항은 과학적 이론 및 분석에 근거한 $f_{sr}$ (dr), $f_{si}$ (${\rho}$)와 $f_{aa}$ (a/d)항이며, 선형 및 비선형 회귀분석을 통해 도출되었다. 기존의 실험 데이터 약 300여 개를 이용하여 각각의 변수에 대한 제안식의 검증 및 제안식과 ACI 318-99 code, CEB-FIP model code, Kim &Park 식 및 Zsutty 식과의 비교를 수행하였다. 제안식은 간단한 형태를 지니고 있지만, 경제적이면서도 합리적인 안전율을 확보할 수 있는 전단강도를 예측한다. 따라서 제안식은 실무에서 콘크리트 구조물의 전단설계에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.537-548
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• 2008

최근 들어 비부착 강선을 이용한 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 건설이 증가하고 있다. 그러나 극한거동 해석 시 단면 적합조건을 이용하는 내부 부착 강선과는 다르게 비부착 강선은 부재의 전체거동에 의해서 응력 증가량이 결정된다. 또한 외부 강선의 경우에는 편향부에서의 미끌림 효과와 강선의 편심 변화 효과 등이 발생하게 된다. 따라서 본 연구는 비부착 강선을 가지는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 보의 거동 특성을 평가하고 비부착 강선의 극한 응력을 구하기 위하여 지간길이/유효깊이, 콘크리트 압축강도, 철근비 및 기존 부착강선의 영향 등을 변수로 하여 정적 휨실험을 수행하여 비부착 강선 부재의 휨거동 특성을 얻었다. 실험결과에 의하면 균열하중, 철근 항복 하중 및 파괴하중의 경우, 콘크리트 강도보다는 철근비의 영향이 더 크게 나타났으며, 강도 측면에서는 고강도의 경우가 저강도의 경우보다 약간은 구조 성능이 우수하나, 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 또한 L/dp 값이 커질수록 훨씬 더 긴 구간의 연성 거동이 있는 것으로 나타났다. 이는 철근 항복 이후 비부착 강선의 기여가 상당히 크다는 것을 알 수 있었으며, ACI-318에서 제시하고 있는 비부착 강선의 극한 응력식은 실험 결과와 잘 일치하지 않으며, 경향성도 없는 것으로 나타났다. 실험결과 들을 분석하여 미끌림 현상이 없는 비부착 강선의 극한응력에 대한 예측식을 제안하였다. 제안된 예측식은 실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났으며, 미끌림 현상이 없는 비부착 강선의 극한 휨거동 평가, PSC 부재 해석 및 설계 시 본 연구에서 제안된 식은 유용한 기초가 될 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.185-193
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• 2012

이 연구에서는 인접한 보에 소성힌지가 발생하기 전에 접합부에서 전단파괴가 발생하는 내부 보-기둥 접합부의 전단강도를 평가하기 위해서 식을 제안하였다. ACI와 AIJ의 기존 기준식은 콘크리트의 압축강도만을 고려하여 평가하지만 제안식은 트러스 작용 또한 고려하고 있다. 제안식은 콘크리트의 연화효과를 반영하기 위해 적용하는 콘크리트 유효압축계수를 구할 때 수직, 수평 철근을 고려하여 접합부의 전단강도를 평가한다. 그 결과, $V_{test}/V_{cal}$의 평균은 1.14, 변동계수는 20%이고 ACI와 AIJ에 의한 평가보다 비교적 향상된 결과를 보였다. $V_{test}/V_{cal}$는 각 방향의 철근비에 따라 비슷한 경향을 보이고 있음을 알 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6D호
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• pp.599-605
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• 2012

교통개방시점의 예측은 공사 계획을 위해 중요하며 이를 위해 에폭시 아스팔트 혼합물의 양생에 따른 강도를 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 에폭시 아스팔트 혼합물의 양생온도와 시간에 따른 마샬안정도를 측정하고 이를 이용해 강도 발현식을 구하였으며, 변화하는 온도와 강도에 따른 반응속도를 반영할 수 있도록 화학적 반응속도론을 이용하여 에폭시 아스팔트 강도 예측모델을 개발하였다. 예측모델을 사용하여 에폭시 아스팔트 포장이 적용된 국내 교량에 대해 교통개방시기를 예측하였다. 2009년~2011년의 기상조건에 따라 가정된 포장체 온도를 사용한 예측결과는 실제 교통개방일과 17일의 차이가 발생했으나 이는 2012년의 실제 기상상태와의 차이 때문이다. 실제 측정된 포장 온도를 예측모델에 대입할 경우 2일의 교통개방가능일 차이가 있었으며, 상관관계 분석 결과 R2가 0.95로 실제 강도값과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 기상상태와 포장체의 온도에 대한 충분한 데이터를 확보한다면 에폭시 아스팔트 강도 예측모델을 사용하여 상당히 신뢰도 있는 교통개방 가능 시기의 예측이 가능한 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권1호
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• pp.1-18
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• 2014

The main focus of this paper is the analysis of the different components of the variability for strong ground motions recorded from earthquakes produced by the Vrancea subcrustal seismic source. The analysis is performed for two ground motion prediction equations: Youngs et al. (1997) and Zhao et al. (2006), recommended within the SHARE project for the Vrancea subcrustal seismic source and which are proposed in the work of Delavaud et al. (2012) and graded best in Vacareanu et al. (2013c). The first phase of the analysis procedure consists of a grading procedure. In the second phase, the single station sigma procedure is applied for both attenuation models in order to reduce some parts of ground motion models' variability produced by the ergodic assumption. The strong ground motion database which is used throughout the study consists of over 400 accelerograms recorded from 9 Vrancea intermediate-depth seismic events. The results of the single station sigma analysis show significant reduction of the standard deviations, especially in the case of the Youngs et al. (1997) attenuation model, which is also graded better than the other selected GMPE.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권6호
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• pp.709-728
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• 2023

Experimental and analytical studies were conducted to clarify the influencing mechanisms of the longitudinal reinforcement on performance of axially loaded Reinforced Concrete-Filled Steel Tube (R-CFST) short columns. The longitudinal reinforcement ratio was set as parameter, and 10 R-CFST specimens with five different ratios and three Concrete-Filled Steel Tube (CFST) specimens for comparison were prepared and tested. Based on the test results, the failure modes, load transfer responses, peak load, stiffness, yield to strength ratio, ductility, fracture toughness, composite efficiency and stress state of steel tube were theoretically analyzed. To further examine, analytical investigations were then performed, material model for concrete core was proposed and verified against the test, and thereafter 36 model specimens with four different wall-thickness of steel tube, coupling with nine reinforcement ratios, were simulated. Finally, considering the experimental and analytical results, the prediction equations for ultimate load bearing capacity of R-CFSTs were modified from the equations of CFSTs given in codes, and a new equation which embeds the effect of reinforcement was proposed, and equations were validated against experimental data. The results indicate that longitudinal reinforcement significantly impacts the behavior of R-CFST as steel tube does; the proposed analytical model is effective and reasonable; proper ratios of longitudinal reinforcement enable the R-CFSTs obtain better balance between the performance and the construction cost, and the range for the proper ratios is recommended between 1.0% and 3.0%, regardless of wall-thickness of steel tube; the proposed equation is recommended for more accurate and stable prediction of the strength of R-CFSTs.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권2호
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• pp.519-546
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• 2015

This study addresses the load capacity prediction of circular concrete-filled steel tube (CFST) columns under axial compression using current design codes. Design methods given in the Chinese code CECS 28:2012 (2012), American code AISC 360-10 (2010) and EC4 (2004) are presented and described briefly. A wide range of experimental data of 353 CFST columns is used to evaluate the applicability of CECS 28:2012 in calculating the strength of circular CFST columns. AISC 360-10 and EC4 (2004) are also compared with the test results. The comparisons indicate that all three codes give conservative predictions for both short and long CFST columns. The effects of concrete strength, steel strength and diameter-to-thickness ratio on the accuracy of prediction according to CECS 28:2012 are discussed, which indicate a possibility of extending the limitations on the material strengths and diameter-to-thickness ratio to higher values. A revised equation for slenderness reduction factor in CECS 28:2012 is given.

• Computers and Concrete
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• 제3권6호
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• pp.401-422
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• 2006

A multi-species model based on the Nernst-Planck equation has been developed by using a finite volume method. The model makes it possible to simulate transport due to an electrical field or by diffusion and to predict chloride penetration through water saturated concrete. The model is used in this paper to assess and analyse chloride diffusion coefficients and chloride binding isotherms. The experimental assessment of the effective chloride diffusion coefficient consists in measuring the chloride penetration depth by using a colorimetric method. The effective diffusion coefficient determined numerically allows to correctly reproduce the chloride penetration depth measured experimentally. Then, a new approach for the determination of chloride binding, based on non-steady state diffusion tests, is proposed. The binding isotherm is identified by a numerical inverse method from a single experimental total chloride concentration profile obtained at a given exposure time and from Freundlich's formula. In order to determine the initial pore solution composition (required as initial conditions for the model), the method of Taylor that describes the release of alkalis from cement and alkali sorption by the hydration products is used here. Finally, with these input data, prediction of total and water-soluble chloride concentration profiles has been performed. The method is validated by comparing the results of numerical simulations to experimental results obtained on various types of concretes and under different exposure conditions.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.231-238
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• 2002

콘크리트 교량 바닥판은 건조수축 및 온도변화 등에 의하여 초기 1차균열이 발생하고, 사용기간 동안 반복되는 차량하중의 크기와 철근 간격 등에 의하여 초기 균열이 이방향 균열로 점차 발전하게 된다. 그러나 현재 사용되고 있는 대부분의 균열 예측식이 일방향 부착-슬립이론에 기초하고 있기 때문에 철근과 보강재의 간격에 따라 변화되는 교량 바닥판의 균열폭을 예측하고 보강된 바닥판의 사용성을 평가하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 시험결과에 기초하여 성능향상된 바닥판의 균열 메카니즘을 구명하였으며, 이로부터 사용성을 평가할 수 있는 새로운 균열예측식을 제안하였다. 제안된 균열예측식은 기존 균열식에 비하여 예측결과가 우수한 것으로 나타났으나, 철근 항복 이후 철근과 보강재의 변형률이 급격히 증가할 때 오차범위가 커지는 것으로 나타나 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 보다나은 균열예측을 위해서는 피로 하중하에서의 철근 항복이후에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권1호
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• pp.111-120
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• 1996

콘크리트의 건조수축 특성은 콘크리트 구조물의 내구성을 결정하는 대단히 중요한 특성으로서 환경적인 요인에 영향을 많이 받는다. 이 환경적 요인은 온도, 습도, 풍속 등으로 구성되어 있는데 이들 개별적인 인자들은 변화폭이 크로, 콘크리트의 건조에 미치는 영향이 복합적이기 때문에 이들의 영향을 개별적으로 평가하는 것은 큰 의의가 없다. 본 연구에서는 건조수축에 영향을 미치는 환경적인 요인들을 통합하고자 증발속도라는 변수를 도입하였다. 적절한 온도와 습도, 풍속, 콘크리트 온도 등을 선정하여 선정된 환경하에서의 증발속도를 증발속도계로 측정하였으며, 이 결과를 기존의 PCA 도표와 비교 평가하였고, 설정된 조건하에서의 실험을 통하여 콘크리트의 건조수축과 증발속도간의 관계를 규명하였다. 또한 건조수축 실험결과와 이 변수 사이의 관계를 정량화하여 건조수축의 예측에 이용될 수 있는 예측모델식과 도표를 개발하였다.