• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.313-324
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• 2010

FRP 보강근은 현장 가공이 용이하지 않고 만곡부에서 강도가 저하되는 등 전단보강근으로 사용하기에는 해결해야 할 문제점이 많다. 전단보강을 필요로 하지 않는 구조요소에 FRP 보강근을 휨보강근으로 사용하는 것은 별 어려움 없이 적용할 수 있다. 교량 바닥판이나 복개시설의 슬래브 등은 대부분 판상 구조로 전단보강이 없는 부재들이며, FRP 보강근을 휨보강근으로 사용하는 경우에는 RC구조에 비하여 전단강도가 높지 않은 특성이 있다. 그러나 이러한 형식의 구조물에 대한 신뢰성 있는 전단강도 산정 기준이 확립되지 않은 상태이다. 이 연구에서는 FRP RC의 전단거동을 관찰한 선행연구 결과와 함께 문헌 조사를 통하여 관련 자료 211개를 축적하고, 각국의 전단강도 산정 기준과 비교 검토하였다. 분석 결과 AIJ, ISE 기준이 가장 우수하였으며, ACI 440.1R-06의 기준은 보수적인 설계를 제공하지만 분산 정도는 ISE와 유사하여 항상 일관성 있는 예측 값을 주는 장점이 있었다. 합리적인 새로운 전단강도식을 개발하기 위하여 표본자료의 전단강도를 가장 잘 설명할 수 있는 회귀모형을 구축하였으며 기존 설계식과 비교 검토하였다. 구축된 회귀모형을 기반으로 정확도가 높고 분산도가 작은 새로운 전단강도식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.17-25
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• 2004

DMT 시험은 연약지반의 공학적 특성을 파악하기 위한 현장 시험방법으로, 이 방법으로부터 구한 비배수 전단강도는 가장 신뢰성 있고 유용한 매개변수로 알려져 있다. 그러나 국외 다른 지역의 자료를 토대로 기존에 제안된 상관관계식들은 지역적인 특성에 의존한다. DMT 시험 결과는 3가지 중간 지수 - 재료지수, 수평응력지수, dilatometer modulus를 사용하여 해석이 이루어지며 특히 비배수 전단강도는 수평응력지수만을 이용하여 예측하고 있다. 본 논문에서는 먼저 DMT 시험의 국내 연약지반에서의 적용성을 살펴보았으며 DMT로부터 비배수 전단강도를 추정하기 위하여 $p_0, p_1, p_2, {\sigma '}_v$ 그리고 초기 간극수압을 바탕으로 인공신경망 모델을 개발하였다. 인공신경망 모델은 오차 역전파 알고리즘을 적용하였으며 국내 연약지반에서 수행된 DMT 시험 자료를 이용하여 훈련하였다. 인공신경망 모델의 적용성을 판단하기 위하여 훈련에 이용되지 않은 자료로부터 예측된 결과와 기존에 제안된 상관관계식으로부터 얻은 결과를 서로 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.75-81
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• 2000

일반적으로 자연상태의 흙은 이방성을 나타내며, 이러한 흙의 이방성이 응력-변형률 거동에 미치는 영향은 매우 크다. 따라서 본 연구에서는 인공신경회로망 모델을 이용하여 압밀응력비 변화에 따른 정규압밀점토의 응력-변형률 거동을 모델링하고 비배수전단강도를 예측하여 보았다. 이때 사용된 신경회로망은 일반화된 델타규칙으로도 불리우는 오차역전파 학습 알고리즘을 이용한 다층신경회로망이다. 신경회로망의 학습은 인공퇴적 점토시료를 이용, 연직압밀응력과 압밀응력비를 다르게 정규압밀시킨후 비배수전단시험을 실시하여 얻어진 시험 결과를 이용하였고, 학습된 신경회로망을 이용하여 학습시 제외되었던 압밀응력비 상태에서의 비배수전단강도를 추론하여 본 결과 예측치와 실측치가 잘 일치하였다. 검토결과 실측치와 추론치 사이에는 결정계수($r^2$) 0.973 이상의 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 점토의 비배수전단강도를 예측함에 있어서 인공신경회로망모델의 적용 가능성을 보여주었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.154-161
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• 2004

The flat dilatometer test(DMT) is a geotechnical tool to estimate in-situ properties of various types of ground materials. The undrained shear strength is known to be the most reliable and useful parameter obtained by DMT. However, the existing relationships which were established for other local deposits depend on the regional geotechnical characteristics. In addition, the flat dilatometer test results have been interpreted using three intermediate indicesmaterial index($I_p$), horizontal stres index($K_p$), and dilatometer modulus($E_p$) and the undrained shear strength is estimated only by using the horizontal stress index($K_D$). In this paper, an artificial neural network was developed to evaluate the undrained shear strength by DMT and the ANN, based on the $p_0,\;p_1,\;p_2,\;{\sigma}'_v_0$, and porewater pressure. The ANN which adopts the back-propagation algorithm was trained based on the DMT data obtained from Korean soft clay. To investigate the feasibility of ANN model, the prediction results obtained from data which were not used to train the ANN and those obtained from existing relationships were compared.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.801-804
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• 2008

FRP는 중량이 가볍고, 녹이 슬지 않으며 높은 인장 강도를 가진다. 철근에 비해 월등한 재료적 특성을 가지고 있는 FRP는 콘크리트 구조물에 철근이나 긴장재 대용으로 휨 보강재로써 널리 대체되어지고 있다. 현재 FRP 콘크리트 보의 전단강도를 산정함에 있어 설계지침들이 기존의 설계방식을 따르고 있지만 이들 설계 방식에서 제시한 식들은 매우 상이한 형태를 나타낸다. 이 연구에서는 FRP 콘크리트 보의 전단 강도를 예측하는 방법의 대안으로 인공신경망(이하 ANN) 기법을 채택하였다. 전단 강도에 미치는 영향 요소는 문헌조사에 의하여 선정된 후 ANN에 입력되었고, ANN은 데이터베이스를 통해 얻은 극한 전단 강도를 목표 값으로 하여 학습되었다. ANN을 이용하여 얻은 결과 값과 현존하는 이론식의 값을 비교한 결과 이 연구에서 개발한 ANN은 현재 사용하고 있는 예측 이론식에 비하여 더욱 정확하게 예측하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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• pp.595-600
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• 2000

The shear strength and strain of reinforced concrete beams are predicted by using the Transformated-Angle Truss-Model. This proposed analytical method simplified the fixed-angle softened-truss model (FA-STM) and removed the limitation of applicability of the FA-STM. The results of the proposed method for reinforced concrete beams were compared to those of the FA-STM.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권3호통권76호
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• pp.271-283
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• 2005

익스팬션 앵커인 셋트앵커를 대상으로 실험을 통하여 전단내력에 대해서 고찰하였다. 실험은 연단거리와 앵커간격을 변수로 하여 진행하였으며 전단하중을 받는 앵커의 파괴모드는 연단거리와 앵커의 강성 및 직경에 영향을 받는 것으로 나타났다. 앵커와 모재인 콘크리트의 파괴모드는 앵커의 설계식에 중요한 요소이며, 본 실험에서는 앵커의 전단파괴와 콘크리트 단부파괴가 나타났다. 앵커의 전단강도는 ACI 318-02 설계기준과 EOTA 기준을 비교 검토하여 평가하였으며, 콘크리트 단부파괴강도는 CCD 방법과 기존의 ACI349-90 설계기준을 비교.검토하여 평가하였다. 셋트앵커의 실험결과, (1) 셋트앵커의 전단강도에서 앵커의 계수는 5% 파괴확률을 적용하여 0.684로 평가되었다. 그러므로 ACI318-02와 EOTA의 앵커의 전단강도에 대한 각각의 계수 0.6과 0.5는 안전 측으로 판단된다. 따라서 셋트앵커의 전단강도를 다음과 같이 제시한다. $V_s=0.684 A_{se}f_{ut}$(N). (2) 콘크리트 단부파괴강도 예측값은 CCD방법을 적용한 예측값이 비교적 실험값에 근접했다. 그러므로 CCD방법에 근거하여 5% 파괴확률을 적용한 셋트앵커의 콘크리트 단부파괴강도를 다음과 같이 제시한다. $V_b=0.609(\frac{\iota}{d_o})^{0.2}\sqrt{d_0}\sqrt{f_c}(c_1)^{1.5}$(N). (3) 앵커간격에 따른 콘크리트 단부파괴강도 추정 시 CCD 설계기준이 합리적인 설계방법으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.523-530
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• 2008

구조설계기준에서, 슬래브의 최대 펀칭전단응력은 연직하중에 의한 직접전단과 불균형모멘트에 의한 편심전단의 조합응력으로 규정하고 있다. 이것은 슬래브에 작용하는 펀칭전단응력에 불균형모멘트의 영향을 반영한 것이다. 그러나 부재의 저항성능 즉 펀칭전단강도에는 슬래브의 불균형모멘트강도 영향을 전혀 고려하고 있지 않다. 본 논문에서는 불균형모멘트-펀칭전단 상관모델을 제시하였다. 상관모델에서 불균형모멘트와 펀칭전단의 하중영향 및 저항성능 관계는 2차원으로 표현된다. 상관모델을 이용하여, "슬래브의 펀칭전단강도를 결정하는데 있어 불균형모멘트강도를 어떻게 반영할 것인지"에 대한 방안을 제시하였다. 또한, 전단보강재가 불균형모멘트강도에 미치는 영향을 분석하고 이를 구조설계에 반영하기 위한 유효폭확대계수의 적용을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 상관모델은 하중과 전단보강재에 따른 펀칭전단과 불균형모멘트 강도를 실제 거동에 가깝게 정의할 수 있고 슬래브의 휨지배파괴 또는 전단지배파괴의 최종적인 파괴모드를 쉽게 예측할 수 있어 슬래브의 구조적 거동을 예측하는데 매우 효과적이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.405-414
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• 2006

기둥단면형상, 중력하중, 슬래브 경간길이와 같은 설계변수에 따른 플랫플레이트-기둥 접합부의 거동특성을 분석하기 위하여 기존의 강도모형을 검토하고 비선형유한요소해석을 실시하였다. 기존 강도 모형은 위험단면에서의 전단응력분포를 가정함에 있어서 다양한 설계변수의 영향을 고려하지 못하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 정확하게 예측하지 못하였다. 비선형유한요소해석 결과, 하중가력방향과 평행한 기둥폭이 길어질수록 위험단면 측면에서 비틀림 전단을 받는 유효영역과 측면최대전단강도가 줄어들어 접합부의 강도가 큰 폭으로 감소한다. 중력하중은 접합부 위험단면에 부모멘트를 재하시키므로 측면의 최대전단응력을 감소시키며 접합부의 강도와 연성도를 줄어들게 한다. 중력하중이 재하되지 않은 경우, 경간길이가 길어질수록, 위험단면의 강성이 줄어들어 접합부의 강도와 연성도가 증가한다. 반면, 중력하중이 상대적으로 크게 재하된 경우, 경간길이가 짧을수록 접합부 강도가 증가하는데, 이는 동일한 크기의 전단력이 위험단면에 재하된다 하더라도 경간의 길이가 길어질수록 접합부 주변의 부모멘트로 인한 영향을 더 크게 받기 때문이다. 이와 같은 설계변수의 영향을 고려하여 접합부 강도를 산정하기 위하여 유효최대전단응력값을 제안하였으며 이 값을 사용하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 산정할 경우, 기존 강도평가방법보다 정확한 예측이 가능함을 수치해석과의 비교를 통하여 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.87-98
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• 2007

본 연구에서는 DMT를 이용한 비배수 전단강도를 파악하기 위하여 부산신항 점토층에 DMT 시험, 베인전단시험, $CK_0U$ 삼축압축시험을 실시하였다. 시험결과 정규화한 비배수 전단강도비는 삼축시험의 경우 $S_{u(CKU)}/{\sigma}'_v=0.30{\sim}0.35$, 베인전단시험의 경우 ${\mu}S_{u(VST)}/{\sigma}'_v=0.20{\sim}0.22$로 나타났다. 본 연구에서는 현장 베인전단시험 및 삼축압축시험 결과와의 비교를 통해, DMT를 이용하여 비배수 전단강도를 추정하는 두 가지 방법을 제안하였다. 첫 번째는 $S_u/{\sigma}'_v$와 횡방향 응력지수의 관계를 이용하는 방법이고, 두 번째는 $N_c-I_D$ 또는 $N_c-E_D$ 관계로부터 비배수 전단강도를 추정하는 방법이다. 베인전단시험 및 삼축시험 결과와 두 가지 추정방법을 비교한 결과, $N_c-I_D$ 또는 $N_c-E_D$ 관계를 이용한 방법이 $K_D$ 이용하는 방법보다 비배수 전단강도를 정확하게 추정하는 것으로 나타났다. 이것은 $I_D$와 $E_D$가 토질상태를 반영하는 $p_1-p_0$항을 포함하고 있어, $N_c$를 이용하는 방법이 토질을 고려한 비배수 전단강도 추정을 할 수 있기 때문으로 판단된다.