• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.75-83
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• 2014

콘크리트의 취성파괴를 방지하기 위해 강섬유 보강재는 효과적인 복합재료이다. 그러나 시멘트 사용량이 많아지면 건조수축이 증가하고 이로 인해, 강섬유 보강재의 연성증가 효과가 제한될 수 있다. 팽창재를 사용한 콘크리트 내부의 강섬유 보강재는 화학적 프리스트레싱 효과가 발생하여 강섬유 보강효과를 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 CSA 팽창재와 강섬유 보강재를 혼입하여 콘크리트의 역학적인 특성을 분석하였다. 체적비 1~2%의 강섬유 보강재와 시멘트 중량의 10%의 CSA 팽창재를 혼입하였으며, 다양한 역학적 특성과 휨거동을 분석하였다. 강섬유 보강재를 혼입한 CSA 콘크리트는 인장강도와 초기균열강도의 증가를 나타냈으며, 균열후의 파괴에너지 증가와 같은 연성거동을 뚜렷하게 나타내었다. 적절한 팽창재 사용과 최적의 강섬유 보강재의 혼입률이 도출된다면 이들의 상호작용은 콘크리트의 취성을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.73-83
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• 2016

포스트텐션 공법을 적용한 콘크리트 부재의 정착구역에서 정착판 근처의 지압응력은 일반적으로 높은 프리스트레스 하중에 의해 발생한다. 따라서 단면의 효율적인 활용과 콘크리트 부재의 파괴로 이어질 수 있는 균열제어를 위해 적절한 정착판의 크기가 제시되어야 한다. 본 연구에서는 도로교설계기준 및 PTI 등에 의해 사각형 정착판과 원형 정착판의 유효면적에 대한 관계식을 제안하였다. 또한 정착판의 형상에 따라 형상계수를 제안하였으며, 유한요소해석을 통해 적절성을 분석하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권3호
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• pp.511-523
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• 2015

Damaged steel-concrete composite girders can be repaired and retrofitted by epoxy-bonded carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) sheets to the critical areas of tension flanges. This paper presents the results of a study on the behavior of damaged steel-concrete composite girders repaired with CFRP sheets under static loading. A total of seven composite girders made of I20A steel sections and 80mm-thick by 900mm-wide concrete slabs were prepared and tested. CFRP sheets and prestressed CFRP sheets were used to repair the specimens. The specimens lost the cross-sectional area of their tension flanges with 30%, 50% and 100%. The results showed that CFRP sheets had no significant effect on the yield loads of strengthened composite girders, but had significant effect on the ultimate loads. The yield loads, elastic stiffness, and ultimate bearing capacities of strengthened composite girders had been changed as a result of prestressed CFRP sheets, the utilization ratio of CFRP sheets could be effectively improved by applying prestress to CFRP sheets. Both the yield loads and ultimate bearing capacities had been changed as a result of steel beam's flange damage level and CFRP sheets could cover the girders' shortage of bearing capacity with 30% and 50% flange damage, respectively.

• Computers and Concrete
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• 제12권6호
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• pp.739-754
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• 2013

Creep and shrinkage have pronounced effects on the long-term deflection of prestressed concrete members. Under repeated loading, the rate of creep in prestressed concrete members is often accelerated. In this paper, an iterative computational procedure based on the well known Model B3 for creep and shrinkage was developed to predict the time-dependent deflection of partially prestressed concrete members. The developed model was validated using the experimental observed deflection behavior of a simply supported partially prestressed concrete beam under repeated loading. The validated model was then employed to make predictions of the long-term deflection of the prestressed beams under a variety of conditions (e.g., water cement ratio, relatively humidity and time at drying). The simulation results demonstrate that ignoring creep and shrinkage could lead to significant underestimation of the long-term deflection of a prestressed concrete member. The model will prove useful in reducing the long-term deflection of the prestressed concrete members via the optimal selection of a concrete mix and prestressing forces.

• Computers and Concrete
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• 제3권1호
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• pp.65-77
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• 2006

This study reports the details of the finite element analysis of eleven shear critical partially prestressed concrete T-beams having steel fibers over partial or full depth. Prestressed concrete T-beams having a shear span to depth ratio of 2.65 and 1.59 and failing in the shear have been analyzed using 'ANSYS'. The 'ANSYS' model accounts for the nonlinear phenomenon, such as, bond-slip of longitudinal reinforcements, post-cracking tensile stiffness of the concrete, stress transfer across the cracked blocks of the concrete and load sustenance through the bridging of steel fibers at crack interface. The concrete is modeled using 'SOLID65'-eight-node brick element, which is capable of simulating the cracking and crushing behavior of brittle materials. The reinforcements such as deformed bars, prestressing wires and steel fibers have been modeled discretely using 'LINK8' - 3D spar element. The slip between the reinforcement (rebar, fibers) and the concrete has been modeled using a 'COMBIN39'-non-linear spring element connecting the nodes of the 'LINK8' element representing the reinforcement and nodes of the 'SOLID65' elements representing the concrete. The 'ANSYS' model correctly predicted the diagonal tension failure and shear compression failure of prestressed concrete beams observed in the experiment. The capability of the model to capture the critical crack regions, loads and deflections for various types of shear failures in prestressed concrete beam has been illustrated.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.11-12
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• 2010

복부에 중공부가 있는 PSC 거더는 여러 가지 이점이 있다. 중공부에 정착부를 두어 프리스트레싱힘을 단계적으로 도입할 수 있으며 길이가 동일한 경우 거더의 중량을 줄일 수가 있고, 같은 중량인 경우 경간을 더 늘일 수 있다. 그리고 빔에 의한 조망권의 간섭도 줄일 수 있다. 본 연구에서는 복부에 여러 개의 원형 개구부를 가지고 있는 50m 실물 다단계 긴장 PSC 거더를 제작하여 모달테스트를 수행하였다. 모달테스트를 위한 가진방법으로 거더의 중앙에 가진기를 설치하여 일정 주파수 단위로 가진시킴으로써 정확한 주파수응답을 얻고자 하였다. 얻어진 주파수응답을 FFT와 PSD를 통하여 거더의 고유진동수와 감쇠비를 추정하였고 이를 Midas FEA를 이용한 해석결과와 비교하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.41-49
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• 1989

전보(前報)에 이어서, 부분(部分) 프리스트레스트 콘크리트 부재(部材)의 실험결과(實驗結果)를 분석(分析)한다. 부분(部分) 프리스트레스트 콘크리트 부재(部材)는 사용하중하(使用荷重下)에서 균열의 발생을 허용(許容)하므로, 사용상태(使用狀態)의 처짐제한(制限)과 균열제한(制限)을 위하여 이들을 정확(正確)하게 예측(豫測)하는 것이 필요(必要)하다. 실험부재(實驗部材)의 하중(荷重)-처짐 관계(關係)에서 표리스트레스의 효과(效果)를 고찰(考察)하고, 각(各) 시방서(示方書)의 처짐식(式)과 실험결과(實驗結果)를 비교(比較)한다. 기왕(旣往)에 제안(提案)된 균열간격 및 균열폭 공식들과 실험부재(實驗部材)에서의 측정결과(測定結果)를 비교(比較)한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.3-12
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• 2015

포스트텐션 공법의 파열력 계산은 탄성이론을 기반으로 한 Guyon의 제안식이 널리 활용되고 있다. Guyon의 파열력 계산식은 프리스트레스 힘과 콘크리트 단면 길이에 대한 정착판 단면 길이의 비가 주요 변수 이다. Guyon이 제시한 파열력 계산 방법은 사각형 정착판이 적용된 정착구를 기준으로 하고 있으나, 원형 정착구에 대해서도 그대로 적용하고 있다. 또한 Guyon은 정착구역에서 발생하는 복잡한 응력을 2차원으로 단순화하였다. 따라서 본 연구에서는 원형 정착구에 적용 가능 한 파열력 계산식을 제안하기 위하여 기존 이론의 분석과 정착구역에서 발생하는 응력에 대해 3차원 분석을 수행하였다. 기존의 파열력 계산식을 개선한 원형 정착구의 파열력 계산식을 제안하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권3호
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• pp.735-757
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• 2015

Composite bonding steel plate (CBSP) is a newly developed type of structure strengthened technique applicable to the existing RC beam. This composite structure is applicable to strengthening the existing beam bearing high load. The strengthened beam consists of two layers of epoxy bonding prestressed steel plates and the RC beam sandwiched in between. The bonding enclosed and prestressed U-shaped steel jackets are applied at the beam sides. This technique is adopted in case of structures with high longitudinal reinforcing bar ratio and impracticable unloading. The prestress can be generated on the strengthening steel plates and jackets by using the CBSP technique before loading. The test results of full-scale CBSP strengthened beams show that the strength and stiffness are enhanced without reduction of their ductility. It is demonstrated that the strain hysteresis effect can be effectively overcome after prestressing on the steel plates by using such technique. The applied plates and jackets can jointly behave together with the existing beam under the action of epoxy bonding and the mechanical anchorage of the steel jackets. The simplified formulas are proposed to calculate the prestress and the ultimate capacities of strengthened beams. The accuracy of formulas was verified with the experimental results.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.479-482
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• 2005

The concrete box girder members are extensively used as a superstructure in bridge construction. The load carrying capacity of concrete box girders in lateral direction is generally influenced by the sizes of haunch and web. The internal upper decks are restrained by the webs and exhibit strength enhancement due to the development of aching action. The current codes do not have generally consider the arching action of deck slab in the design because of complexity of the behavior. However, there are significant benefits in utilizing the effects of arching action in the design of concrete members. The main objective of this paper is to propose a rational method to predict the ultimate load of deck slab by considering various haunch sizes and web restraint effect of concrete box girder bridges. To this end, a comprehensive experimental program has been set up and seven large-scale concrete box girders have been tested. A transverse analysis model of concrete box girders with haunches is proposed and compared with test data. The results of present study indicate that the ultimate strength is significantly affected by haunch dimension. The increase of strength due to concrete arcing action is reduced with an increase of prestressing steel ratio in laterally prestressed concrete box girders and increases with a larger haunch dimension. The proposed theory allows more realistic prediction of lateral ultimate strength for rational design of actual concrete box girder bridges.