• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.18-26
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• 2012

최근 FRP를 이용한 철근콘크리트 구조물의 보강방법으로서, 표면매입 보강 (Near-Surface-Mounted Retrofit, NSMR)방법의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 방법은 콘크리트에 홈을 형성하는 추가의 작업이 필요하지만 보강효과를 높일 수 있고 FRP가 표면에 노출되지 않기 때문에 환경의 영향을 저감시킬 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 표면매입 보강공법 즉, FRP판을 세워서 표면에 매입보강하는 공법의 보강효과를 실험적으로 규명하고자 하였다. 이를 위하여 철근콘크리트 보를 제작한 뒤 기존의 표면부착 보강과 표면매입 보강을 실시한 뒤 실험을 통하여 보강성능을 비교하였다. 또한 매입보강의 경우에는 중앙부를 부분적으로 비부착시켜 그 효과를 관찰하였다. 연구결과, FRP판을 이용한 철근콘크리트 부재의 휨보강방법으로서 FRP판을 세워서 표면에 매입하는 보강방법은 기존의 판 부착보강에 비하여 높은 보강성능을 발휘하는 것으로 나타났다. ACI 440-2R의 휨보강시 내력산정방법을 따르고 정착부분의 세가지 파괴형태를 고려함으로써 표면매입 보강된 부재의 내력을 평가할 수 있는 것으로 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권5호
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• pp.631-639
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• 2019

Finite element analysis is one of the important methods to study the structural performance. Due to the simplification, discretization and error of structural parameters, numerical model errors always exist. Besides, structural characteristics may also change because of material aging, structural damage, etc., making the initial finite element model cannot simulate the operational response of the structure accurately. Based on Bayesian methods, the initial model can be updated to obtain a more accurate numerical model. This paper presents the work on the field test, modal identification and model updating of a Chinese reinforced concrete pagoda. Based on the ambient vibration test, the acceleration response of the structure under operational environment was collected. The first six translational modes of the structure were identified by the enhanced frequency domain decomposition method. The initial finite element model of the pagoda was established, and the elastic modulus of columns, beams and slabs were selected as model parameters to be updated. Assuming the error between the measured mode and the calculated one follows a Gaussian distribution, the posterior probability density function (PDF) of the parameter to be updated is obtained and the uncertainty is quantitatively evaluated based on the Bayesian statistical theory and the Metropolis-Hastings algorithm, and then the optimal values of model parameters can be obtained. The results show that the difference between the calculated frequency of the finite element model and the measured one is reduced, and the modal correlation of the mode shape is improved. The updated numerical model can be used to evaluate the safety of the structure as a benchmark model for structural health monitoring (SHM).

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.30-36
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• 2019

염해에 노출된 콘크리트 구조물의 내구수명을 정량적으로 평가하기 위해서는 사용 배합을 통하여 확산계수를 평가하고 이를 이용한 염화물 침투 해석이 필요하다. 본 연구에서는 비말대에 노출된 콘크리트 구조물에 대하여 촉진 확산계수를 NT BUILD 492 및 ASTM 1202를 통하여 평가하였으며, 기존의 연구를 이용하여 겉보기 확산계수를 도출하였다. 사용배합의 특성과 가장 보수적인 조건인 임계 염화물량과 표면 염화물량을 고려하였으며, Life 365 ver.2 프로그램을 이용하여 외벽 및 기둥구조의 내구수명을 평가하였다. 10년 및 15년의 Built-up period의 변화에 대해서는 내구수명은 큰 차이를 보이지 않았으며. 슬래그를 사용한 두 개의 배합에서는 높은 시간의존성 지수와 낮은 초기 염화물 확산계수로 인해 75년 이상의 높은 내구수명이 확보되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제21권5호
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• pp.551-562
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• 2021

In this study, the generalized intensity measure (IM) named I_Npg is analyzed. The recently proposed proxy of the spectral shape named N_pg is the base of this intensity measure, which is similar to the traditional N_p based on the spectral shape in terms of pseudo-acceleration; however, in this case the new generalized intensity measure can be defined through other types of spectral shapes such as those obtained with velocity, displacement, input energy, inelastic parameters and so on. It is shown that this IM is able to increase the efficiency in the prediction of nonlinear behavior of structures subjected to earthquake ground motions. For this work, the efficiency of two particular cases (based on acceleration and velocity) of the generalized I_Npg to predict the peak floor acceleration demands on steel frames under 30 earthquake ground motions with respect to the traditional spectral acceleration at first mode of vibration Sa(T₁) is compared. Additionally, a 3D reinforced concrete building and an irregular steel frame is used as a basis for comparison. It is concluded that the use of velocity and acceleration spectral shape increase the efficiency to predict peak floor accelerations in comparison with the traditional and most used around the world spectral acceleration at first mode of vibration.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권6호
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• pp.525-538
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• 2022

This paper presents a more general model for T-shaped combined footings that support two columns aligned on a longitudinal axis and each column provides an axial load and two orthogonal moments. This model can be applied to the following conditions: (1) without restrictions on its sides, (2) a restricted side and (3) two opposite sides restricted. This model considers the linear soil pressure. The recently published works have been developed for a restricted side and for two opposite sides restricted by Luévanos-Rojas et al. (2018a, b). The current model considers the uniform pressure distribution because the position of the resultant force coincides with the center of gravity of the surface of the footing in contact with the soil in direction of the longitudinal axis where the columns are located. This paper shows three numerical examples. Example 1 is for a T-shaped combined footing with a limited side (one column is located on the property boundary). Example 2 is for a T-shaped combined footing with two limited opposite sides (the two columns are located on the property boundary). Example 3 is for a T-shaped combined footing with two limited opposite sides, one column is located in the center of the width of the upper flange (b₁/2=L₁), and other column is located at a distance half the width of the strip from the free end of the footing (b₂/2=b-L₁-L). The main advantage of this work over other works is that this model can be applied to T-shaped combined footings without restrictions on its sides, a restricted side and two opposite sides restricted. It also shows the deficiencies of the current model over the new model.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.36-42
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• 2018

고로슬래그 미분말의 혼입은 염해에 노출된 콘크리트 구조물에 효과적인 염해 저항성을 나타내며 이로 인해 높은 내구수명을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 피복두께, 표면염화물량, 임계염화물량, 슬래그 치환율 등의 내구성 설계인자들을 고려하여 내구수명을 평가하였으며, 목표내구수명에 따른 최적의 슬래그 치환율을 도출하였다. 표면염화물량은 3.16~3.38배의 영향을, 피복두께는 3.02~3.34배의 영향을 나타내어 내구수명에 가장 영향을 많이 미치는 인자로 평가되었으며, 임계염화물량은 1.53~1.57배 수준으로 물-결합재 비에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 100년의 목표내구수명에 대해 표면염화물량이 $18.0kg/m^3$의 매우 혹독한 조건에서는 피복두께를 70mm 이상, 물-결합재 비를 0.37 수준으로 낮추어야 치환율 42% 이상이 요구되었으며, $13.0kg/m^3$에서는 35% 이상의 슬래그 치환율이 요구되었다. 합리적인 내구성 설계를 위해서는 명확한 환경조건의 설정과 임계염화물량이 정의되어야 하며, 국내의 임계염화물량 기준은 매우 엄격한 조건임을 알 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.349-360
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• 2017

콘크리트 건축물 공사에 있어, 거푸집공사는 전체공사비의 10%를 차지하는 중요한 공정이다. 최근의 건축물은 대형화, 고층화가 이루어지고 있다. 이러한 거푸집공사의 고효율과 안전성을 위하여 거푸집공정의 시스템화가 이루어지고 있으나, 여전히 인명사고와 해체공정에서 발생하는 소음 민원이 빈번히 발생하고 있으며, 이러한 문제의 해결을 위하여 대부분 해외기술에 의존하여 국내 건설현장 여건을 고려하지 않는 관계로 외면되어 기존 거푸집 공법을 답습하고 있는 실정이다. 본 연구는 공정개선, 안전성 향상 및 해체소음 저감이 가능한 슬래브, 보 전용 테이블형 다단 드롭 시스템 거푸집을 개발하고 시스템 내에 사용되는 주요 부재인 장선 멍에와 동바리의 물성을 평가하고, 이 시스템의 현장 적용을 위한 해체공정에서의 소음을 기존 공법과 비교 평가하는 연구로서 실험결과, 멍에 빔과 동바리 모두 슬래브 및 보 타설용 가설재로 사용하기에 충분한 내력이 있는 것으로 나타났으며, 평균소음도가 기존 공법에 비해 10dB(A) 이상 저감되는 것으로 확인되었으며 타설 시의 처짐량을 측정한 결과, 기존 공법 대비 처짐이 저감되는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.763-771
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• 2009

최근 장경간에 대한 요구가 증가됨에 따라 수평부재는 극한강도 뿐만 아니라 과도한 처짐이 중요한 문제로 인식되고 있다. 따라서 건축물의 경우에 처짐을 해결할 수 있는 좋은 대안으로서 비부착긴장재를 사용한 포스트텐션 구조의 적용이 늘어가고 있다. 그러나 대부분의 기존 연구들은 비부착긴장재를 사용한 프리스트레스트 휨부재의 극한강도에 국한되고 있기 때문에 처짐과 같은 사용성 검토에는 적용이 불가능 하거나 매우 어려운 실정이다. 따라서 이 연구는 비부착긴장재를 사용한 포스트텐션 부재의 균열 전 초기 거동, 균열 후 및 사용하중 상태에서의 거동 및 극한강도까지 적용이 가능한 긴장재의 응력거동 예측모델을 제안하고, 기존 실험결과와의 비교를 통하여 제안 모델의 적용성 및 정확도를 검증하고자 하였다. 다양한 부재 특성을 가진 실험 결과와의 비교를 통하여 제안된 응력거동 예측모델은 보강지수 및 하중형상에 관계없이 하중단계별 긴장재의 응력 및 강도를 매우 정확하게 예측함을 확인할 수 있었다. 특히, 제안된 모델은 다양한 재하형태의 영향을 잘 반영하였으며, 휨 부재를 보강할 때 쉽게 발생할 수 있는 과보강 부재에 대해서도 무리없이 적용 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.513-522
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• 2008

섬유복합재료의 우수한 인장 성능은 섬유가 매트릭스의 균열 면에서 가교작용을 함으로써 발현되기 때문에 섬유의 분포 특성이 복합재료의 성능에 결정적인 영향을 미치게 된다. 그러나 PVA 섬유를 보강 섬유로 사용하는 섬유복합재료의 경우 PVA 섬유와 매트릭스 사이의 낮은 명암비와 PVA의 비전도성 특징으로 인하여 섬유의 위치 및 분포특성을 정량적으로 평가히는 방법은 연구가 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 PVA 섬유를 보강 섬유로 사용하는 섬유복합재료의 섬유 분포 특성 등을 평가할 때 가장 중요한 과정인 섬유의 검출에 대하여 검출 성능을 향상 시킬 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 제안한 알고리즘은 형광 현미경을 사용하여 얻은 섬유 이미지를 유형별로 분류하고, 분류된 분류된 섬유 이미지의 특성에 따라 분수령 알고리즘 (watershed algorithm)과 형태학적 재구성 (morphological reconstruction)을 이용하여 보다 정확히 섬유를 검출하는 과정으로 구성된다. 이 과정에서 섬유 이미지를 총 5가지 유형으로 분류하였으며, 인공신경회로망(ANN)을 분류기로 활용하기 위하여 형상 특성을 나타내는 5가지 특징값 즉, $F_s$, $F_c$, $F_p$, $F_l$과 $F_{rl}$을 추출하였다. 추출된 특징값에 대한 데이터베이스를 구축하여 ANN을 학습하여 분류기를 구축함으로써 섬유의 유형을 자동으로 분류할 수 있도록 하였다. 또한 5가지 섬유 이미지 유형 중에서 잘못 검출된 섬유이미지를 분수령 알고리즘과 형태학적 재구성을 통하여 섬유를 정확히 검출할 수 있는 기법을 제안하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.45-63
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• 2019

본 국내 건설업 사업자수는 매년 증가하고 있으며 산업의 고도화, 건설공사의 고층화 대형화로 건설업 근로자의 재해 노출 위험이 커지고 있다. 특히 문화와 언어가 다른 외국인 근로자 수의 증가, 다수의 중장년층 근로자, 옥외생산, 고소작업, 중장비 작업 등의 건설업 특성으로 타 산업에 비해 재해자가 많고 중대재해 위험 또한 높은 실정이다. 건설업의 경우 정해진 기간 안에 이루어져야하는 노동집약적 산업이고, 야간작업 등의 특수한 작업환경이 많으며 적정 공사비 확보가 안될 경우 안전관리에 대한 투자 또한 소홀하여 건설재해 요인에 대한 관리가 취약할 수밖에 없다. 건설업이 타 산업에 비해 재해율 및 사망률이 높고, 위험/특수한 작업환경, 다양한 국적 및 중장년층 근로자가 많다는 특성을 보았을 때, 위험요인 탐색을 통한 선제적인 건설 업종 현장 안전관리는 필수적이다. 본 연구에서는 건설 업종별 체계적인 위험관리를 위한 통찰력(Insight) 확보를 위해 지난 10여 년간 발생한 약 8500여 건의 건설재해사례를 분석하고 업종별 위험요인을 도출하였다. 분석결과 사고 다발 업종과 분석변수인 발생형태, 작업내용, 기인물, 가해물 간의 상호연관성을 살펴본 결과 각 분석변수와 사고 다발 업종은 서로 상호연관성이 있는 것으로 나타났으며, 특히 작업내용의 경우 각 업종과의 상호연관성 크기가 가장 큰 것으로 나타났다. 특히 사고 다발 업종 중 철근코크리트공사업과 토공사업은 재해발생빈도가 높을 뿐만 아니라 발생형태, 작업내용, 기인물, 가해물 내 대부분의 위험요인 카테고리에서 위험성이 높은 업종으로 나타났다.