• Computers and Concrete
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• 제9권2호
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• pp.153-169
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• 2012

The contribution of steel fibers on the 28-day compressive strength of high-performance steel fiber reinforced concrete was investigated, is presented. An extensive experimentation was carried out over water-cementitious materials (w/cm) ratios ranging from 0.25 to 0.40, with silica fume-cementitious materials ratios from 0.05 to 0.15, and fiber volume fractions ($V_f$= 0.0, 0.5, 1.0 and 1.5%) with the aspect ratios of 80 and 53. Based on the test results of 44 concrete mixes, mathematical model was developed using statistical methods to quantify the effect of fiber content on compressive strength of HPSFRC in terms of fiber reinforcing index. The expression, being developed with strength ratios and not with absolute values of strengths, is independent of specimen parameters and is applicable to wide range of w/cm ratios, and used in the mix design of steel fiber reinforced concrete. The estimated strengths are within ${\pm}3.2%$ of the actual values. The model was tested for the strength results of 14 mixes having fiber aspect ratio of 53. On examining the validity of the proposed model, there exists a good correlation between the predicted values and the experimental values of different researchers. Equation is also proposed for the size effect of the concrete specimens.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권2호
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• pp.137-154
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• 2006

The reliable pushover analysis of RC structures requires a realistic prediction of moment-curvature relations, which can be obtained by utilizing proper constitutive models for the stress-strain relationships of laterally confined concrete members. Theoretical approach of Mander is still a single stress-strain model, which employs a multiaxial failure surface for the determination of the ultimate strength of confined concrete. Alternatively, this paper introduces a simple and practical failure criterion for confined concrete with emphasis on introduction of significant modifications into the two-parameter Drucker-Prager model. The new criterion is only applicable to triaxial compression stress state which is exactly the case in the RC columns. Unlike many existing multi-parameter criteria proposed for the concrete fracture, the model needs only the compressive strength of concrete as an independent parameter and also implies for the influence of the Lode angle on the material strength. Adopting Saenz equation for stress-strain plots, satisfactory agreement between the measured and predicted results for the available experimental test data of confined normal and high strength concrete specimens is obtained. Moreover, it is found that further work involving the confinement pressure is still encouraging since the confinement model of Mander overestimates the ultimate strength of some RC columns.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권2호
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• pp.155-163
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• 2013

이 연구에서는 전단하중을 받는 부유식 콘크리트 구조물 모듈 접합부의 구조거동 실험연구를 수행하였다. 모듈 접합부 전단키의 균열 양상, 전단거동 및 전단강도를 파악하였다. 전단강도의 영향을 파악하기 위해 전단키의 경사각도, 횡방향 구속응력 및 콘크리트의 압축강도 등을 실험변수로 고려하였다. 전단키의 경사각도가 증가함에 따라 접합부의 전단강도가 증가하였다. 또한, 구속응력이 증가함에 따라 전단키의 전단강도가 증가하였다. 실험변수에 따른 전단거동 실험결과를 토대로 접합부의 전단강도 평가식을 제안하였으며, 제안식에 의한 전단강도 예측값은 실험값에 근접하는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제26권2호
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• pp.151-159
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• 2020

This paper presents an evaluation of shear transfer across cracks in reinforced concrete through finite element modelling (FEM) and analytical predictions. The aggregate interlock is one of the mechanisms responsible for the shear transfer between two slip surfaces of a crack; the others are the dowel action, when the reinforcement contributes resisting a parcel of shear displacement (reinforcement), and the uncracked concrete comprised by the shear resistance until the development of the first crack. The aim of this study deals with the development of a 3D numerical model, which describes the behavior of Z-type push-off specimen, in order to determine the properties of interface subjected to direct shear in terms cohesion and friction angle. The numerical model was validated based on experimental data and a parametric study was performed with the variation of the concrete strength. The numerical results were compared with analytical predictions and a new equation was proposed to predict the maximum shear stress in cracked concrete.

• 한국도로학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.45-52
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• 2013

PURPOSES : This study is to construct the regression models of drainage asphalt concrete specimens and to provide the appropriate coefficients of hydraulic conductivity prediction models. METHODS: In terms of easy calculation of the hydraulic conductivity from porosity of asphalt concrete pavement, the estimation model of hydraulic conductivity was proposed using regression analysis. 10 specimens of drainage asphalt concrete pavement were made for measurement of the hydraulic conductivity. Hydraulic conductivity model proposed in this study was calculated by empirical model based on porosity and the grain size. In this study, it shows the compared results from permeability measured test and empirical equation, and the suitability of proposed model, using regression analysis. RESULTS: As the result of the regression analysis, the hydraulic conductivity calculated from the proposal model was similar to that resulted from permeability measured test. Also result of RMSE (Root Mean Square Error) analysis, a proposed regression model is resulted in more accurate model. CONCLUSIONS: The proposed model can be used in case of estimating the hydraulic conductivity at drainage asphalt concrete pavements in fields.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.13-24
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• 1999

The external, unbonded prestressed concrete(PSC) members exhibit very different structural behavior from that of internal bonded PSC members because of eccentricity change and slip occurrence during loading process. The purpose of the present study is to propose the ultimate failure stresses of prestressing (PS) steels for those external unbonded PSC members. To this end, a comprehensive analysis has been made using the nonlinear finite element analysis program developed recently for external unbonded PSC members by authors. A series of major influencing variables have been included in the analysis. It was found that the span-depth ratio, neutral axis depth-effective depth ratio, load geometry, amount of ordinary steel, and prestressing steel ration have great influence for the ultimate failue stress of PS steel is preposed and is compared with experimental dat as well as existing formulas for internal unbonded members. The Comparison indicates that the proposed equation agrees relatively well with experimental data and that existing formulas including ACI and AASHTO equations show some discrepancies from experimental ones. The present study allows more realistic analysis and design of prestressed concrete structures with external unbonded tendons.

• 콘크리트학회지
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• 제9권4호
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• pp.207-214
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• 1997

본 연구는변형구속에 의해 생기는 축력이 철근콘크리트 휨부재의 역학적 거동과 평균 균열간격에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 변형구속 및 무구속 조건하에서의 휨강도와 휨강성을 실험으로 구하였으며, 또한 축방향 구속을 받는 휨부재의 평균 균열간격을 예측하는 식을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권3호통권76호
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• pp.271-283
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• 2005

익스팬션 앵커인 셋트앵커를 대상으로 실험을 통하여 전단내력에 대해서 고찰하였다. 실험은 연단거리와 앵커간격을 변수로 하여 진행하였으며 전단하중을 받는 앵커의 파괴모드는 연단거리와 앵커의 강성 및 직경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 앵커와 모재인 콘크리트의 파괴모드는 앵커의 설계식에 중요한 요소이며, 본 실험에서는 앵커의 전단파괴와 콘크리트 단부파괴가 나타났다. 앵커의 전단강도는 ACI 318-02 설계기준과 EOTA 기준을 비교 검토하여 평가하였으며, 콘크리트 단부파괴강도는 CCD 방법과 기존의 ACI349-90 설계기준을 비교.검토하여 평가하였다. 셋트앵커의 실험결과, (1) 셋트앵커의 전단강도에서 앵커의 계수는 5% 파괴확률을 적용하여 0.684로 평가되었다. 그러므로 ACI318-02와 EOTA의 앵커의 전단강도에 대한 각각의 계수 0.6과 0.5는 안전 측으로 판단된다. 따라서 셋트앵커의 전단강도를 다음과 같이 제시한다. $V_s=0.684 A_{se}f_{ut}$(N). (2) 콘크리트 단부파괴강도 예측값은 CCD방법을 적용한 예측값이 비교적 실험값에 근접했다. 그러므로 CCD방법에 근거하여 5% 파괴확률을 적용한 셋트앵커의 콘크리트 단부파괴강도를 다음과 같이 제시한다. $V_b=0.609(\frac{\iota}{d_o})^{0.2}\sqrt{d_0}\sqrt{f_c}(c_1)^{1.5}$(N). (3) 앵커간격에 따른 콘크리트 단부파괴강도 추정 시 CCD 설계기준이 합리적인 설계방법으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.237-248
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• 2011

강섬유 보강 콘크리트의 인장연화특성은 구조적 거동에 매우 중요한 역할을 하며, 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 우수한 구조성능을 파악하기 위해서는 인장연화거동의 정밀모델링 및 이를 반영한 수치해석 기법이 필요하다. 따라서, 이 논문에서는 강섬유로 보강된 콘크리트의 부재의 인장연화거동 특성을 고려한 휨 거동을 예측하기 위한 수치해석 기법을 제시하였다. 강섬유 보강 콘크리트의 하중-균열개구변위 실험결과를 반영하여 가상균열모델에 근거한 균열방정식과 역해석 기법에 의해 인장연화모델링을 수행하였다. 또한, 인장연화거동을 반영한 재료모델링을 수행하였다. 제시기법에 의한 초고성능 콘크리트 보의 모멘트-곡률 수치해석 결과를 실험결과와 비교 분석하였으며, 수치해석 결과와 실험결과는 비교적 잘 일치하고 있다. 제안기법에 의해 강섬유 보강 초고강도 콘크리트 보의 휨강도를 정확하게 예측할 수 있다고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.65-74
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• 2009

이형철근의 부식이 우려되는 경우, GFRP 보강근의 사용이 사용될 수 있다. 이 연구에서는 GFRP 보강근으로 보강된 총 36개 보 및 일방향 슬래브의 휨 실험을 수행하였다. 4종의 GFRP 보강근을 실험에 사용하였고, 보강근 직경은 13 mm이었다. 대부분의 실험체의 보강근은 중앙부에서 겹침이음되었다. 모든 보 및 슬래브는 4점재하 되었으므로, 이음부는 균일한 모멘트를 받도록 계획하였다. 실험변수는 이음길이, 피복두께 및 보강근 간격이었다. 보수적으로 부착강도를 평가하기 위하여 이음부에는 스터럽을 사용하지 않았다. 실험결과 보강근과 콘크리트 간 발생한 부착응력을 비선형 단면해석을 통하여 결정하였다. 2변수 선형 회귀분석을 사용하여 평균부착강도의 예측식을 유도하였다. 5% 분위수 개념을 사용하여 이음길이 설계식을 제안하였다. 이 연구의 결과로 이론적인 이음길이 설계식이 제안되었으며 결과를 ACI 440 정착설계식과 비교하였다.