• Smart Structures and Systems
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• 제4권3호
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• pp.319-342
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• 2008

Identification of the nonlinear hysteretic behavior of a reinforced concrete (RC) bridge pier subjected to earthquake loads is carried out based on acceleration measurements of the earthquake motion and bridge responses. The modified Takeda model is used to describe the hysteretic behavior of the RC pier with a small number of parameters, in which the nonlinear behavior is described in logical forms rather than analytical expressions. Hence, the modified extended Kalman filter is employed to construct the state transition matrix using a finite difference scheme. The sequential modified extended Kalman filter algorithm is proposed to identify the unknown parameters and the state vector separately in two steps, so that the size of the problem for each identification procedure may be reduced and possible numerical problems may be avoided. Mode superposition with a modal sorting technique is also proposed to reduce the size of the identification problem for the nonlinear dynamic system with multi-degrees of freedom. Example analysis is carried out for a continuous bridge with a RC pier subjected to earthquake loads in the longitudinal and transverse directions.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.73-83
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• 2006

이 연구의 목적은 면외방향으로 반복하중을 받는 철근콘크리트 벽식 교각의 지진거동을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준을 개발하는데 있다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 유한요소로서는 면내회전강성도를 갖는 4절점 평면 쉘요소가 사용되었다. 두께방향에 대한 철근과 콘크리트의 재료성질을 고려하기 위하여 층상화기법이 도입되었다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 신뢰성 있는 실험결과와 비교를 통하여 이 논문의 제안방법이 면외방향으로 반복하중을 받는 철근콘트리트 벽식 교각의 내진성능평가에 적합한 방법임을 입증하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1519-1525
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• 2011

Construction of the coping of reinforced concrete piers is very complicated due to heavy density of rebars and usually exposed to negligent accident. To correct these problems, coping is pre-assembled at the ground in pier coping pre-assembly method and recently a new method of rebar assembling has proposed in this study. For safety assessment of proposed method, small scale model test of railway bridge(PSC U-GIRDER T-shaped pier) was carried out and it was verified that crack pattern, failure mechanism and load resistance capacity are similar between existing method and proposed method. And using analytical approach, linear and non-linear finite element analysis was performed. As a result, it was checked that proposed method has an acceptable structural safety.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제17권1호
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• pp.99-112
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• 2004

It is known that lap splices in the longitudinal reinforcement of reinforced concrete (RC) bridge columns are not desirable for seismic performance, but it is sometimes unavoidable. Lap splices were practically located in the potential plastic hinge region of most bridge columns that were constructed before the 1992 seismic design provisions of the Korea Bridge Design Specification. The objective of this research is to evaluate the seismic performance of reinforced concrete (RC) bridge piers with lap splicing of longitudinal reinforcement in the plastic hinge region, to develop an enhancement scheme for their seismic capacity by retrofitting with glassfiber sheets, and to assess a damage of bridge columns subjected to seismic loadings for the development of rational seismic design provisions in low or moderate seismicity region. Nine (9) test specimens with an aspect ratio of 4 were made with three confinement ratios and three types of lap splice. Quasi-static tests were conducted in a displacement-controlled way under three different axial loads. A significant reduction of displacement ductility was observed for test columns with lap splices of longitudinal reinforcements, whose displacement ductility could be greatly improved by externally wrapping with glassfiber sheets in the plastic hinge region. A damage of the limited ductile specimen was assessed to be relatively small.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.203-206
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• 2005

Reinforced concrete(RC) column-bent piers represent one of the popular piers used in highway bridges of Korea. Seismic performance of RC column-bent piers under bi-directional seismic loadings was experimentally investigated. Six column bent piers were constructed with two circular supporting columns which were made in 400 mm diameter and 2,000 mm height. Test parameters are different transverse reinforcement ratio and loading pattern. Three specimens were loaded with bi-directional lateral forces which were main cyclic loads in the longitudinal direction and sub-cyclic loads in the transverse direction. Other three specimens were loaded in the opposite way. Test results indicated that lateral strength and ductility of the latter specimens were bigger than those of the former specimens. Plastic hinge was formed with the spall of cover concrete and the fracture of the longitudinal reinforcing steels in the bottom part of two supporting columns for the former three specimens. Similar behavior was observed in the top and bottom parts of two supporting columns for the latter three specimens.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.603-611
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• 2005

본 연구에서는 합리적인 내진설계기준의 정립을 위하여 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 주요 각국의 내진규정에서 내진성능을 발휘하기 위한 심부구속철근량을 규정함에 있어 다양한 요소들을 고려하고 있다. 하지만, 이러한 요소들이 합리적으로 고려되었는가에 대해서는 의문이 남는다. 따라서 본 연구에서 국내의 도로교설계기준, Eurocode 8 part2, NZS 3101, ATC-32 등의 설계기준을 비교분석하고, 기존 실험 연구 결과와 비교 분석하여 합리적인 영향인자들을 제안하고자 하였다. 연구결과에 따르면 원형 철근콘크리트 교각의 내진성능에 가장 지배적인 영향인자는 축하중비인 것으로 조사되었다. 따라서 심부구속철근비 산정식에 축하중비의 영향을 전혀 고려하고 있지 않는 현행 도로교설계기준에 축하중비를 도입해야 한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권1호통권41호
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• pp.17-24
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• 2005

기존의 RC 교각에 대한 내진성능 연구는 실험여건상 일방향 반복하중을 받는 단주교각에 집중되어 있었다. 그러나 고속도로상의 교각은 대다수가 다주교각으로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 국내고속도로에서 많이 사용되고 있는 2주형 교각에 대한 이축지진하중에서의 지진응답을 실험적으로 조사하였다. 실험체는 지름 400mm, 높이 2,000mm인 2주형 원형 교각 4기를 제작하였으며, $0.1f_{ck}A_g$크기의 축방향 하중작용하에서 횡방향 하중을 이축으로 교번반복 재하하였다. 실험변수는 횡구속 철근비와 주철근 겹침이음으로서 기존 단주에 대한 연구결과와 유사하게 이들 실험변수들은 교각의 내진성능에 상당한 영향을 미치고 있었다. 또한 동일하게 설계된 일축하중을 받는 단주와 이축하중을 받는 다주의 내진성능을 비교한 결과 단주의 경우 손상이 하부 소성힌지 한 곳에 집중된 반면 다주의 경우 교축직각방향 하중으로 인하여 손상이 상ㆍ하부 두 곳으로 분산되어 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.692-695
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• 2004

Seismic performance of reinforced concrete(RC) column bent piers to bidirectional seismic loadings was investigated experimentally. RC column bent piers represent one of the most popular forms of piers used in highway bridges. Further to series of previous experimental researches for the performance of single bridge columns subjected to seismic loadings, four column bent piers were constructed in 400 mm diameter and 2,000 mm height. Each pier has two circular supporting columns. These piers were tested under lateral load reversals with axial load of $0.1f_{ck}A_g$. Bidirectional lateral loadings were applied. The test parameters included: different transverse reinforcement contents and lap-spliced longitudinal reinforcing steels. Test results indicate that lap-splices of longitudinal reinforcing steels have significantly influence on hysteretic response of column bent piers. Column capacity changed with the level of transverse confinement, and bidirectional repeated loadings induced more strength and stiffness degradation than unidirectional repeated loading.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.85-88
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• 2008

본 연구에서는 기 개발된 비탄성 시간종속요소(이도형과 전정문, 2006)와 단순화된 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer) 재료모델을 개발하여 CFRP로 보수된 철근콘크리트 교량 교각에 대한 보수효과가 교량의 응답거동에 미치는 영향을 검토하였다. 정적시간이력해석의 경우, CFRP로 보수된 교각에 대한 해석결과는 실험결과와 비교적 좋은 상관관계를 나타내었다. 또한, 동적시간이력해석의 경우, 전단을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 비교하여 보수효과에 대한 전단의 영향을 검토하였다. 비교해석결과, 보수의 효과는 부재에 대한 특성증진효과와 함께 구조물 전체의 응답거동에 영향을 끼칠 수 있다는 것을 알 수 있었고, 전단을 포함한 경우와 전단을 포함하지 않은 경우 강도와 강성, 변위응답에서의 차이를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 해석모델 및 기법은 손상된 부재 및 구조물의 보수 후에 요구되어지는 강도, 강성 및 연성능력에 관한 평가를 가능하게 해줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.775-784
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• 2005

본 연구에서는 합리적인 내진설계기준의 정립을 위하여 철근콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 주요 인자에 대하여 분석하였다. 기존 연구 결과에 따르면 한반도와 같은 중약진 지역에서의 철근콘크리트 교각의 심부구속철근비가 과다하게 사용되어 왔다는 결론을 내렸다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 실험 결과들을 분석하여 합리적인 심부구속철근비를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 심부구속철근비는 축하중비와 주철근비를 고려하였으며 낮은 축하중비에서 주철근 좌굴 방지를 위한 최소 규정을 도입하였다. 제안된 식은 일반적인 도로교상의 축하중비를 고려하면 기존 내진규정에 비해 매우 완화된 심부구속철근비를 갖게 된다. 따라서 문제로 나타나고 있는 시공성과 경제성이 상당히 향상될 수 있으리라 판단된다.