• 제목/요약/키워드: shear mode

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주기하중을 받는 철근 콘크리트 면부재에 대한 통합구성모델 (Unified Constitutive Model for RC Planar Members Under Cyclic Load)

  • 김재요;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.239-248
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    • 2002
  • 철근 콘크리트 면부재의 주기거동을 나타내기 위하여 소성모델과 손상모델의 통합구성모델을 개발하였다. 인장-압축을 받는 콘크리트의 응력은 개념적으로 콘크리트의 스트럿 작용에 의한 압축응력과 인장균열에 의한 인장응력의 합으로 정의하였다. 인장균열의 비등방손상에 의하여 영향을 받는 압축파괴의 등방손상을 나타내기 위하여 다중파괴기준을 갖는 소성모델을 사용하였으며, 다중균열 방향에서 인장응력-변형률 관계를 나타내기 위하여 다중고정균열손상모델과 인장균열의 소성유동모델의 개념을 사용하였다. 이러한 통합모델은 주기 인장-압축 상태의 철근 콘크리트의 거동측성, 즉 다중 인장균열 방향, 점진적으로 회전하는 균열 손상, 콘크리트의 압축파괴를 나타낼 수 있다. 제안된 구성모델은 유한요소해석에 적용되었으며, 주기하중을 받는 철근 콘크리트 전단패널 및 전단벽에 대한 기존의 실험결과들과의 비교를 통해 검증되었다.

액정폴리머/폴리아미드6 미시복합재료의 내부구조 및 기계적 굽힘성능 평가 (Microstructural Morphology and Bending Performance Evaluation of Molded Microcomposites of Thermotropic LCP and PA6)

  • 최낙삼
    • Composites Research
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    • 제12권6호
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    • pp.53-64
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    • 1999
  • LCP원섬유(fibril)와 폴리아미드6 (PA6)수지로 사출성형된 복합재료 박판(molded thin composite plaques)의 미세구조와 굽힘강도에 대한 에폭시수지 함유율의 효과를 살펴보았다. 성형은 LCP원섬유의 용융점 이하에서 하였으며 이렇게 만들어진 판재는 횡방향 배향을 보이는 두께 $65-120{\mu\textrm{m}}$의 표피층(surface skin layer), 유동방향과 거의 일치하는 배향을 보이는 표피아래층(sub-skin layer), 아크형 곡선유동형태를 보이는 심층(core layer)으로 구성되어 있었다. 에폭시함유율이 달라도 각 층의 미세구조방향은 유사하였으나 에폭시함유율이 증가함에 따라 LCP영역(domain)이 원섬유상에서 층상구조로 변했고 거시적 파괴진로(fracture path)는 인장형에서 전단형으로 바뀌었다. 또한 에폭시 4.8vol%에서 가장 우수한 굽힘강도와 파단변형율을 보였다. 굽힘강도를 수치해석한 결과 에폭시성분을 복합재에 부가하면 각 층의 두께와 미세구조 같은 기하학적인 형태가 변하면서 각 층 자체의 탄성계수와 강도가 열등화 되었음을 알았다.

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면진건축물의 동적특성을 고려한 층지진하중 분배식의 제안 (Vertical Distribution of Seismic Load Considering Dynamic Characteristics of Based Isolated Building Structures)

  • 이동근;홍장미
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.11-22
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    • 1999
  • 본 논문에서는 일반적으로 사용되고 있느 면진건축물의 내진설계기준에 대한 타당성을 검증하고 새로운 층지진하중 산정식을 제안하였다 UBC-91의 층지진하중 산정식은 충분한 안전성을 가지지 못하였으므로 94년에 개정이 되었다 그러나 개정된 산정식도 고정기초건축물과 유사한 층지진하중 산정식을 사용하였으므로 비경제성이 문제점으로 지적되고 있다 그러므로 제안된 식에서는 2자유도계 면진건축물과 고정기초건축물의 모드형상을 이용하여 안전성, 경제성 및 적용성을 만족시키도록 하였다. 제안된 층지진하중 산정식의 정확성 및 적용성을 검증하기 위하여 코멘트저항 골조형식과 전단변 구조형식의 구조물의 예제해석을 수행하였으며 동적해석의 경우와 근접한 결과를 얻었다.

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다양한 경계조건을 갖는 복합적층판의 간편한 고유진동수 해석방법 (A Simple Method of Obtaining Exact Values of the Natural Frequencies of Vibration for Some Composite Laminated Structures with Various Boundary Condition)

  • 원치문
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.23-29
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    • 2002
  • 거더와 가로보를 포함하는 많은 교량시스템과 콘크리트 상판은 특별직교이방성 판처럼 거동한다. 그런데 Navier나 Levy의 해로 해결할 수 없는 경계조건을 가졌거나, 불규칙 단면을 가진 경에에 해석해를 얻기 것이 매우 어렵다. 더구나 이러한 경우, 고유치 문제에 대한 수치해법은 너무 복잡하다. 그러나 불규칙 단면을 갖는 보와 탑에 대해, 첫 번째 진동모드에 해당하는 고유진동수를 계산하는 방법이 1974년 '김'에 의해 개발되어 발표되었다. 최근에 이 방법은 2차원 문제로 확장되었고 전단변형이 고려된 복합판에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 이 방법을 다양한 경계조건을 갖는 특별직교이방성 복합적층판에 적용하여 타당성을 검토하고 그 해석결과를 제시한다.

순환골재와 고로슬래그 미분말을 치환한 강섬유 보강 RC보의 구조성능 평가 (Evaluation of Structural Performance of RC Beams Retrofitted Steel Fiber consequential Replacement of Recycled Coarse Aggregate and Ground Granulated Blast Furnace Slag)

  • 하기주;이동렬;하재훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.477-484
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    • 2013
  • 이 연구에서는 순환골재와 고로슬래그 미분말의 치환율에 따른 강섬유 보강 RC보의 구조성능 향상을 위하여 표준실험체(BSS), 성능개선 실험체로는 순환골재와 고로슬래그 미분말을 치환한 실험체(BRS시리즈), 순환골재와 고로슬래그의 치환율에 강섬유를 보강한 실험체(BSRS시리즈)로 총 11개의 실험체를 1/2축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 실험 결과 순환골와 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트에 강섬유를 보강한 실험체(BSRS시리즈)의 경우 표준실험체(BSS)보다 압축강도는 최대 9%, 최대내력은 1~6%, 연성능력은 각각 1.02~1.13배 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.

지진하중에 의한 쏘일네일 두부구속효과 (Constrained Effect of Soil Nail Head on the Earthquake Load)

  • 오종근;강홍식;안광국
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.43-50
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    • 2013
  • 본 연구는 진동대 모형실험기를 이용하여 동하중 재하 시 네일 두부 구속방식에 따른 쏘일네일 보강사면의 거동에 관한 실험을 실시하였다. 진동대 모형실험은 네일 두부의 구속과 비구속조건 등을 변화시키면서 장주기 특성을 지닌 Hachinohe 지진파와 단주기 특성을 지닌 Ofunato 지진파를 적용하여 실험을 실시하였다. 실험으로부터 얻어진 결과를 바탕으로 사면의 파괴유형과 지반 가속도특성, 수직변위 및 수평변위를 비교 분석하였다. 진동대 모형실험을 수행한 결과 단주기파가 장주기파 보다 사면에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났고, 네일 두부의 구속이 동하중에 대하여 전단저항력이 크게 발휘하는 것을 알 수 있었다. 또한 쏘일 네일 두부를 구속함으로써 지진하중 작용 시 사면의 안정성이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.

Influence of nano-silica on the failure mechanism of concrete specimens

  • Nazerigivi, Amin;Nejati, Hamid Reza;Ghazvinian, Abdolhadi;Najigivi, Alireza
    • Computers and Concrete
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    • 제19권4호
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    • pp.429-434
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    • 2017
  • Failure of basic structures material is usually accompanied by expansion of interior cracks due to stress concentration at the cracks tip. This phenomenon shows the importance of examination of the failure behavior of concrete structures. To this end, 4 types of mortar samples with different amounts of nano-silica (0%, 0.5%, 1%, and 1.5%) were made to prepare twelve $50{\times}50{\times}50mm$ cubic samples. The goal of this study was to describe the failure and micro-crack growth behavior of the cement mortars in presence of nano-silica particles and control mortars during different curing days. Failure of mortar samples under compressive strength were sensed with acoustic emission technique (AET) at different curing days. It was concluded that the addition of nano-silica particles could modify failure and micro-crack growth behavior of mortar samples. Also, monitoring of acoustic emission parameters exposed differences in failure behavior due to the addition of the nanoparticles. Mortar samples of nano-silica particles revealed stronger shear mode characteristics than those without nanoparticles, which revealed high acoustic activity due to heterogeneous matrix. It is worth mentioning that the highest compressive strength for 3 and 7 test ages obtained from samples with the addition of 1.5% nano-silica particles. On the other hand maximum compressive strength of 28 curing days obtained from samples with 1% combination of nano-silica particles.

Experimental and numerical study on the fracture coalescence behavior of rock-like materials containing two non-coplanar filled fissures under uniaxial compression

  • Tian, Wen-Ling;Yang, Sheng-Qi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권3호
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    • pp.541-560
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    • 2017
  • In this research, experimental and numerical simulations were adopted to investigate the effects of ligament angle on compressive strength and failure mode of rock-like material specimens containing two non-coplanar filled fissures under uniaxial compression. The experimental results show that with the increase of ligament angle, the compressive strength decreases to a nadir at the ligament angle of $60^{\circ}$, before increasing to the maximum at the ligament angle of $120^{\circ}$, while the elastic modulus is not obviously related to the ligament angle. The shear coalescence type easily occurred when ${\alpha}$ < ${\beta}$, although having the same degree difference between the angle of ligament and fissure. Numerical simulations using $PFC^{2D}$ were performed for flawed specimens under uniaxial compression, and the results are in good consistency with the experimental results. By analyzing the crack evolution process and parallel bond force field of rock-like material specimen containing two non-coplanar filled fissures, we can conclude that the coalescence and propagation of crack are mainly derived from parallel bond force, and the crack initiation and propagation also affect the distribution of parallel bond force. Finally, the displacement vectors in ligament region were used to identify the type of coalescence, and the results coincided with that obtained by analyzing parallel bond force field. These experimental and numerical results are expected to improve the understanding of the mechanism of flawed rock engineering structures.

Experimental study on the seismic performance of concrete filled steel tubular laced columns

  • Huang, Zhi;Jiang, Li-Zhong;Chen, Y. Frank;Luo, Yao;Zhou, Wang-Bao
    • Steel and Composite Structures
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    • 제26권6호
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    • pp.719-731
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    • 2018
  • Concrete filled steel tubular (CFST) laced columns have been widely used in high rise buildings in China. Compared to solid-web columns, this type of columns has a larger cross-section with less weight. In this paper, four concrete filled steel tubular laced columns consisting of 4 main steel-concrete tubes were tested under cyclic loading. Hysteresis and failure mechanisms were studied based on the results from the lateral cyclic loading tests. The influence of each design parameter on restoring forces was investigated, including axial compression ratio, slenderness ratio, and the size of lacing tubes. The test results show that all specimens fail in compression-bending-shear and/or compression-bending mode. Overall, the hysteresis curves appear in a full bow shape, indicating that the laced columns have a good seismic performance. The bearing capacity of the columns decreases with the increasing slenderness ratio, while increases with an increasing axial compression ratio. For the columns with a smaller axial compression ratio (< 0.3), their ductility is increased. Furthermore, with the increasing slenderness ratio, the yield displacement increases, the bending failure characteristic is more obvious, and the hysteretic loops become stouter. The results obtained from the numerical analyses were compared with the experimental results. It was found that the numerical analysis results agree well with the experimental results.

Glass Fiber Post와 Composite Resin Core의 전단결합강도 (A STUDY FOR THE BONDING STRENGTH OF COMPOSITE RESIN CORE TO GLASS FIBER POST)

  • 김태형;심준성;이근우
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.415-425
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    • 2005
  • Statement of problem : Fracture of composite resin core will be occulted by progress of crack. Bonding interface of different materials has large possibility of starting point of crack line. Therefore, the bond strength of glass fiber post to composite resin core is important for prevention of fracture. Purpose: This in vitro study tried to find out how to get the higher strength of glass fiber post to composite resin core through surveying the maximum load that fractures the post and cote complex. Materials and methods: 40 specimens made with glass fiber Posts(Style $post^{(R)}$, Metalor, Swiss) and composite resin core ($Z-100^{(R)}$, 3M, USA) were prepared and loaded to failure with push-out type shear-bond strength test in a universal test machine. The maximum fracture load and fracture mode were investigated in the specimens that were restored with four different surface treatments. With the data. ANOVA test was used to validate the significance between the test groups, and Bonferroni method was used to check if there is any significant statistical difference between each test group. Evely analysis was approved with 95% reliance. Results: On measuring the maximum fracture load of specimens, both the treatments of sandblasted and acid-etched one statistically showed the strength increase rather than the control group (p<0.005). The scanning electric microscope revealed that sand blasting made more micro-retention form not only on the resin matrix but on the glass fiber, and acid-etching contributed to increase in surface retention form, eliminated the inorganic particles in resin matrix. Specimen fracture modes investigation represented that sand blasted groups showed lower bonding failure than no-sand blasted groups. Conclusion: Referring to the values of maximum fracture load of specimens, the bonding strength was increased by sand blasting and acid-etching.