• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.59-66
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• 2003

건설공사에서 발생하는 환경문제에 대한 관심이 고조되는 가운데 기성 말뚝을 항타하는 과정에서 유발되는 소음, 진동문제를 해결하기 위해 저소음, 저진동 공법인 매입말뚝공법이 많이 적용되고 있다. 국내에서는 매입말뚝공법으로 SIP공법이 주로 사용되고 있다. 그러나 아직까지 SIP공법에 관한 합리적인 지지력 산정식이 제시되어있지 못한 실정이다. 이에 대해 본 연구에서는 SIP 말뚝의 주면저항력 특성을 고찰하여 이러한 문제점들을 개선, 보완하기 위하여 다양한 조건에서 SIP말뚝 주면과 지반사이의 경계면에 대하여 직접전단 시험을 실시하였다. 시험 결과를 토대로 통일분류상 SM, SC 지반에서의 SIP말뚝 주면저항력 특성을 고찰하고 해당 지반에서 주면저항력 산정식을 제시하였다. 또한, 말뚝 경계요소의 저항력에 대한 새로운 비선형 수치 모델식과 계수산정식을 제안하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권6호
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• pp.757-769
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• 2019

The seismic performance of a coupled shear wall system is governed by the shear resistances of its coupling beams. The plate-reinforced composite (PRC) coupling beam is a newly developed form of coupling beam that exhibits high deformation and energy dissipation capacities. In this study, the shear capacity of plate-reinforced composite coupling beams was investigated. The shear strengths of PRC coupling beams with low span-to-depth ratios were calculated using a softened strut-and-tie model. In addition, a shear mechanical model and calculating method were established in combination with a multi-strip model. Furthermore, a simplified formula was proposed to calculate the shear strengths of PRC coupling beams with low span-to-depth ratios. An analytical model was proposed based on the force mechanism of the composite coupling beam and was proven to exhibit adequate accuracy when compared with the available test results. The comparative results indicated that the new shear model exhibited more reasonable assessment accuracy and higher reliability. This method included a definite mechanical model and reasonably reflected the failure mechanisms of PRC coupling beams with low span-to-depth ratios not exceeding 2.5.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.65-76
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• 2003

쇄석다짐말뚝(Stone Column Method)은 연약한 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반의 개량에 사용되는 연약지반처리공법이다. 여러 가지 현장 시험과 실내 시험 결과, 쇄석다짐말뚝은 기존의 모래말뚝공법에 비해 지지력증대, 지반보강, 사면보강, 액상화 방지억제 등의 효과를 극대화할 수 있는 공법으로 알려져 있으나, 국내에서는 그 연구가 미약하여 설계 실무에서는 경험적인 방법이나 공식에만 의존하여 설계가 이루어지고 있는 상태이다(천병식, 2001). 또한 기존의 제안식에 대하여 검증 없이 사용되고 있어 기존에 제안된 지지력 이론식에 대해 검증할 필요가 있다. 본 연구에서는 부산 00 0호교 건설공사지역 A1교대 구간의 실제 정재하시험 데이터와 가덕, 광양, 울산 신항만건설현장에 대한 비배수전단강도($c_u$)를 이용하여 단일쇄석다짐말뚝에 대한 Bulging 및 General shear failure시의 기존의 이론식들을 각각 비교분석하고, 실제 재하시험에서 얻은 극한지지력과 함께 비교 분석하였다. 분석결과, 지지력 이론식으로 구한 극한지지력이 정재하시험의 실측치 보다 매우 적은 결과를 보였으며, 원지반의 비배수전단강도($c_u$)는 극한지지력에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 실내 및 현장실험을 통해 보다 정확한 지반물성치와 현장 재하시험을 통해 국내적용시 실용적인 극한지지력을 산정하고 기존의 이론식을 개선해 나가야 할 것이다.

• Computers and Concrete
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• 제31권2호
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• pp.123-137
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• 2023

To fully understand shear mechanisms and composite effects of circular concrete-filled steel tube (CFST) columns, systematic numerical investigations were conducted in this paper by improved finite element models. The triaxial plastic-damage constitutive model of the concrete and the interactions between the concrete and steel tube were considered. Afterwards, the critical and upper bound shear span ratios of the circular CFST column under lateral shear loading were determined. The composite effects between the two materials were analyzed by comparing the shear resistance with plain concrete column and hollow steel tube. In addition, a method that predicts the shear bearing capacity of a circular CFST column was proposed. The confining effects on the concrete core and the restraining effects on the steel tube were considered in this method. The proposed formula can predict more accurate results than the methods in different codes and references.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권1호
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• pp.9-24
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• 2024

In order to study the shear mechanical behavior of prefabricated and assembled multi-key group stud connectors, this paper conducted push-out tests on 10 prefabricated and assembled multi-key group stud connectors, distributed in 5 groups, and detailed the failure modes of each specimen. Based on the finite element software, a total of 22 models of this type of stud connector are established, and validated the finite element models using the push-out tests. Furthermore, the effects of stud diameter, number of key groups, and spacing of key groups on the shear resistance of prefabricated and assembled multi-key group stud connectors are analyzed. Combined with the test and finite element, the force analysis is carried out for the stud and first-pouring and post-pouring concrete. The results show that the spacing and number of key groups have a significant impact on the shear capacity and shear stiffness of the specimen. For a single stud, the shear force is transferred to the surrounding concrete via the stud's root. When the stud is finally cut, the steel and the concrete plate are separated. Under vertical shear force, the top row of studs experiences the highest shear, while the middle row has the least. Based on statistical regression, a formula of assembled multi-key group stud connectors is proposed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권3호
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• pp.375-391
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• 2022

This paper discussed and analyzed the interfacial stress distribution characteristic of adjacent cracks in Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) plate strengthened concrete slabs. One un-strengthened concrete test beam and four CFRP plate-strengthened concrete test beams were designed to carry out four-point flexural tests. The test data shows that the interfacial shear stress between the interface of CFRP plate and concrete can effectively reduce the crack shrinkage of the tensile concrete and reduces the width of crack. The maximum main crack flexural height in pure bending section of the strengthened specimen is smaller than that of the un-strengthened specimen, the CFRP plate improves the rigidity of specimens without brittle failure. The average ultimate bearing capacity of the CFRP-strengthened specimens was increased by 64.3% compared to that without CFRP-strengthen. This indicites that CFRP enhancement measures can effectively improve the ultimate bearing capacity and delay the occurrence of debonding damage. Based on the derivation of mechanical analysis model, the calculation formula of interfacial shear stress between adjacent cracks is proposed. The distributions characteristics of interfacial shear stress between certain crack widths were given. In the intermediate cracking region of pure bending sections, the length of the interfacial softening near the mid-span cracking position gradually increases as the load increases. The CFRP-concrete interface debonding capacity with the larger adjacent crack spacing is lower than that with the smaller adjacent crack spacing. The theoretical calculation results of interfacial bonding shear stress between adjacent cracks have good agreement with the experimental results. The interfacial debonding failure between adjacent cracks in the intermediate cracking region was mainly caused by the root of the main crack. The larger the spacing between adjacent cracks exists, the easier the interfacial debonding failure occurs.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.229-240
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• 2004

불균형 휨모멘트를 재하받는 플랫플레이트-기둥 접합부의 편심전단강도와 모멘트강도를 규명하기 위해 그동안 많은 실험연구가 수행되어 왔다. 기존 실험들은 서로 다른 실험방식을 사용하고 있는데, 접합부의 전단강도는 실험방식에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 기존 실험에 근거하여 개발된 현행 설계기준들은 플랫플레이트의 강도를 정확히 설명하고 있지 못한 실정이다. 선행 연구에서는 연속 플랫플레이트에 대한 비선형 유한요소해석에 근거하여, 슬래브-기둥 접합부에 패한 새로운 설계방법을 개발하였다. 그러나 제안된 설계방법에서는 휨모멘트 강도산정에 필요한 접합부 편심강도를 경험식에 의존하여 산정하고 있다. 본 연구에서는, 접합부 파괴 메카니즘을 분석하기 위해서, Rankine 재료파괴기준을 이용하는 이론적인 접근법을 채택하였다. 분석결과에 근거하여 개선된 편심전단강도모델이 개발되었고, 기존 실험과의 비교를 통해 검증되었다. 개발된 강도식을 이용하여, 선행연구에서 개발된 설계방법을 재검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.95-104
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• 2004

최근 건설이 증가하고 있는 곡선교는 1960년대 까지는 직선 거더의 조합으로 구성하여 건설되어 왔으나, 현재 곡선 거더의 사용이 증대되고 있는 추세이다. 곡선 거더를 사용하는 경우에는 시간과 건설비용의 절감 뿐 아니라 미관상으로도 유리하다. 판형교에서는 전단좌굴을 방지하기 위하여 전단 좌굴강도의 검토와 보강재의 설계가 반드시 필요하다. 직선 복부판과 비교하여 곡선 복부판은 형상비와 곡률에 따라 전단좌굴 강도가 변화하나, 현재까지 곡선 복부판의 전단좌굴강도에 대한 연구는 그다지 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 곡선복부판의 선단좌굴 강도를 유한요소해석을 통하여 알아보고 이론 산정하는 간략식을 제시하였다.

• Computers and Concrete
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• 제23권5호
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• pp.335-349
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• 2019

A low-cycle loading experiment of 16 transfer column specimens was conducted to study the influence of parameters, likes the extension length of shape steel, the ratio of shape steel, the axial compression ratio and the volumetric ratio of stirrups, on the shear distribution between steel and concrete, the concrete damage state and the degradation of lateral stiffness. Shear force of shape steel reacted at the core area of concrete section and led to tension effect which accelerated the damage of concrete. At the same time, the damage of concrete diminished its shear capacity and resulted in the shear enlargement of shape steel. The interplay between concrete damage and shear force of shape steel ultimately made for the failures of transfer columns. With the increase of extension length, the lateral stiffness first increases and then decreases, but the stiffness degradation gets faster; With the increase of steel ratio, the lateral stiffness remains the same, but the degradation gets faster; With the increase of the axial compression ratio, the lateral stiffness increases, and the degradation is more significant. Using more stirrups can effectively restrain the development of cracks and increase the lateral stiffness at the yielding point. Also, a formula for calculating the yielding lateral stiffness is obtained by a regression analysis of the test data.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.1-8
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• 2014

본 연구의 목적은 경계요소를 갖는 철근콘크리트 전단벽의 잠재소성힌지길이를 합리적으로 평가할 수 있는 단순모델의 제시이다. 전단벽의 높이에 따른 이상화된 곡률분포로부터, 기본방정식은 항복모멘트와 최대모멘트 그리고 사인장균열에 의한 부가모멘트의 함수로 일반화되었다. 전단벽의 항복모멘트와 최대모멘트는 변형률 적합조건과 힘의 평형조건을 기반하여 산정하였다. 사인장균열 발생의 여부는 ACI 318-11에서 제시된 콘크리트의 전단력으로부터 검토되었으며, 부가모멘트는 Park and Paulay에 의해 제시된 트러스기구를 이용하여 산정하였다. 이들 모멘트식들은 다양한 변수범위에서 변수연구를 수행하였다. 결과적으로 등가소성힌지길이는 주철근 및 수직철근지수와 축력지수의 함수로 제시될 수 있었다. 제시된 등가소성힌지길이의 모델은 실험결과의 비교에서 평균 및 표준편차가 각각 1.019와 0.102로 실험 결과를 정확하게 예측하였다.