• 한국지진공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.1-9
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• 2006

본 논문에서는 탄소섬유관으로 구속된 무근 콘크리트 원형 및 각형 기둥에 대한 축하중 및 횡하중 재하 실험을 수행하고, 실험결과를 바탕으로 하여 몬테카를로 해석을 이용한 신뢰성 해석을 수행함으로써 탄소섬유관으로 구속된 무근 콘크리트 원형 및 각형 기둥과 탄소섬유관으로 구속된 철근 콘크리트 원형 및 각형 기둥의 두 가지 경우에 대한 강도저감계수를 예측하였다. 해석 결과, 무근의 경우에는 강도저감계수가 0.7로 예측되었고, 철근이 삽입된 경우에는 강도저감계수가 0.85로 예측 되었다. 이러한 계수값은 원형과 각형인 경우 모두 같은 계수값을 보여주었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권4호
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• pp.833-852
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• 2015

Self-compacting Concrete Filled steel Tubes (SCFT), which combines the advantages of steel and concrete materials, can be applied to strengthen the RC columns. In order to investigate the eccentric loading behavior of the strengthened columns, this paper presents an experimental and numerical investigation on them. The experimental results showed that the use of SCFT is interesting since the ductility and the bearing capacity of the RC columns are greatly improved. And the performance of strengthened columns is significantly affected by four parameters: column section type (circular and square), wall thickness of the steel tube, designed strength grade of strengthening concrete and initial eccentricity. In the numerical program, a generic fiber element model which takes in account the effect of confinement is developed to predict the behavior of the strengthened columns subjected to eccentric loading. After the fiber element analysis was verified against experimental results, a simple design formula based on the model is proposed to calculate the ultimate eccentric strength. Calibration of the calculated results against the test results shows that the design formula closely estimates the ultimate capacities of the eccentrically compressed strengthened columns by 5%.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.201-207
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• 2001

We modeled the liquid film dryout(LFD) process for both tube and annulus which have uniformly heated vertical channels. We set phenomenological initial conditions in the model. The initial void fraction on the onset of the annular flow location is derived from the physical chum-to-annular flow criterion with the help of the drift-flux-model. The initial thermodynamic-equilibrium-quality is calculated by iteration with the flow quality to find the onset of the annular-flow location. Present model tends to predict very well at the lower exit quality but under-estimates at the higher exit quality. We found that the prediction error of the present model is gradually bigger as the inlet subcooling approaches near the saturation. We obtained excellent results for both tube and annulus channels as the mean of 0.97 and root-mean-square error of 11% for the number of 3883 experimental data on tubes, and of 0.96 and of 12% for 593 on annuli. The present model extended the applicable range to the relatively low exit quality region than previous LFD models.

• Steel and Composite Structures
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• 제39권4호
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• pp.471-491
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• 2021

In this study, we estimate the ultimate load of rectangular concrete-filled steel tubes (CFST) by developing a novel hybrid predictive model (ANN-BCMO) which is a combination of balancing composite motion optimization (BCMO) - a very new optimization technique and artificial neural network (ANN). For this aim, an experimental database consisting of 422 datasets is used for the development and validation of the ANN-BCMO model. Variables in the database are related with the geometrical characteristics of the structural members, and the mechanical properties of the constituent materials (steel and concrete). Validation of the hybrid ANN-BCMO model is carried out by applying standard statistical criteria such as root mean square error (RMSE), coefficient of determination (R²), and mean absolute error (MAE). In addition, the selection of appropriate values for parameters of the hybrid ANN-BCMO is conducted and its robustness is evaluated and compared with the conventional ANN techniques. The results reveal that the new hybrid ANN-BCMO model is a promising tool for prediction of the ultimate load of rectangular CFST, and prove the effective role of BCMO as a powerful algorithm in optimizing and improving the capability of the ANN predictor.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권2호
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• pp.201-219
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• 2022

This paper firstly proposed high performance composite columns for cold-region infrastructures using ultra-high performance concrete (UHPC) and ultra-high strength steel (UHSS) Q960E. Then, 24 square UHPC-filled UHSS tubes (UHSTCs) at low temperatures of -80, -60, -30, and 30℃ were performed under axial loads. The key influencing parameters on axial compression performance of UHSS were studied, i.e., temperature level and UHSS-tube wall thickness (t). In addition, mechanical properties of Q960E at low temperatures were also studied. Test results revealed low temperatures improved the yield/ultimate strength of Q960E. Axial compression tests on UHSTCs revealed that the dropping environmental temperature increased the compression strength and stiffness, but compromised the ductility of UHSTCs; increasing t significantly increased the strength, stiffness, and ductility of UHSTCs. This study developed numerical and theoretical models to reproduce axial compression performances of UHSTCs at low temperatures. Validations against 24 tests proved that both two methods provided reasonable simulations on axial compression performance of UHSTCs. Finally, simplified theoretical models (STMs) and modified prediction equations in AISC 360, ACI 318, and Eurocode 4 were developed to estimate the axial load capacity of UHSTCs at low temperatures.

• 지질공학
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• 제30권3호
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• pp.327-345
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• 2020

본 연구는 제주도에서 각종 개발과정 중 발생되는 지반진동이 용암동굴에 미치는 영향에 대해 분석하고, 용암동굴의 효율적인 관리보존 대책을 마련하기 위해 수행되었다. 이를 위해 제주도 거문오름동굴계분포지역에서 암질별 RMR과 Q-system 암반분류를 통해 지반상태를 평가하였고, 시추공 내에서 발파를 수행하여 만장굴 및 용천동굴에서 진동속도를 측정하였다. 암반분류 결과와 진동속도를 분석한 결과 암질이 좋을수록 진동의 영향이 크고, 암질이 불량할수록 진동영향이 작게 나타나는 경향을 보였으나 지반불균질성 등의 이유로 선형관계가 뚜렷하게 나타나진 않았다. 진동시험 결과를 토대로 진동속도(PPV)와 진동레벨(dB(V))의 상관관계식을 도출하였으며, 생활진동규제기준(진동레벨 주간 65 dB(V), 야간 60 dB(V))을 만족하려면 진동속도가 주간 0.371 cm/s, 야간 0.285 cm/s인 것으로 계산된다. 야간 진동기준이 더 보수적인 값이므로 허용진동기준은 0.285 cm/s 이하로 설정될 필요가 있다. 연구지역에서의 발파진동추정식 결정을 위하여 자승근 환산거리 및 삼승근 환산거리에 대해 선형 회귀분석을 수행한 결과, 결정계수(R²)가 0.76 이상으로 나타나 양호한 신뢰성을 가지는 것으로 평가되었다. 도출된 발파진동추정식의 자승근 관계식을 적용하여 문화재 진동기준치인 0.2 cm/s를 만족하는 장약량을 산정하였고, 동굴에서 50 m 이격된 경우 2.88 kg, 100 m 이격된 경우 11.52 kg으로 계산되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권4호
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• pp.485-499
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• 2018

In this paper, a hollow steel tube (HST) shear connector is proposed for use in a slim-floor system. The HST welded to a perforated steel beam web and embedded in concrete slab. A total of 10 push-out tests were conducted under static loading to investigate the mechanical behavior of the proposed HST connector. The variables were the shapes (circular, square and rectangular) and sizes of hollow steel tubes, and the compressive strength of the concrete. The failure mode was recorded as: concrete slab compressive failure under the steel tube and concrete tensile splitting failure, where no failure occurred in the HST. Test results show that the square shape HST in filled via concrete strength 40 MPa carried the highest shear load value, showing three times more than the reference specimens. It also recorded less slip behavior, and less compressive failure mode in concrete underneath the square hollow connector in comparison with the circular and rectangular HST connectors in both concrete strengths. The rectangular HST shows a 20% higher shear resistance with a longer width in the load direction in comparison with that in the smaller dimension. The energy absorption capacity values showed 23% and 18% improvements with the square HST rather than a headed shear stud when embedded in concrete strengths of 25 MPa and 40 MPa, respectively. Moreover, an analytical method was proposed and predicts the shear resistance of the HST shear connectors with a standard deviation of 0.14 considering the shape and size of the connectors.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.15-26
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• 2003

초음파 검사 방법은 여러 가지 물질들의 흠집이나 틈새, 그리고 티끌 등을 감지해내는데 널리 쓰이고 있다. 그 중 초음파 신호를 분석하는 절차는 전체의 신호처리 과정에서 아주 중요한 역할을 담당하고 있다. 많은 초음파 신호처리와 신호분류의 방법들이 제기 되었는데 그 중 가장 널리 쓰이는 방법은 신호들의 특징 공간상에서 그 특정의 성분들을 추출해내고 그 후 신경망 네트웍을 통한 분류 방법을 이용하여 초음파 신호들을 구별해 내는 방법이다. 이 논문은 기존의 신호 분류 체계와는 다른 대체 신호 분류법을 제시하고 있는데 이것은 최소 평균 제곱 (LMS) 알고리즘을 이용하여 핵 전력 발전소에서 쓰이는 증기 발생기 튜브로부터 감지되어진 초음파 비파괴 검사 신호 (ultrasonic nondestructive evaluation signal) 을 분류해내는데 쓰일 수가 있다 이 초음파 비파괴 검사 신호는 튜브내의 흠집이나 틈새로부터 감지되어진 신호일수도 있고 또는 튜브내의 침전물에 의해서 발생된 신호일 수도 있는데 이 두가지 신호는 매우 유사하기 때문에 반드시 분류를 해내어 침전물에 의한 신호일 경우는 무방하지만 흠집이나 갈라진 틈새에서 나오는 신호일 경우는 더 이상의 오염이나 사고 등을 방지하기 위해 수리 또는 교체 등의 후속 조치로 이어져야 한다. 이러한 절차를 밟기 위하여 증기 발생기 튜브의 내부에서의 초음파 센서로부터 증기 발생기 튜브 사이의 거리를 측정하는데 모델링 기법에 기반한 deconvolution 방법이 제시되었고 여기서 나온 결과가 정리, 분석되었다 이 방법은 space alternating generalized expectation maximization (SAGE) 알고리즘을 이차원 미분 파라미터인 Hessian의 사용으로 인하여 수렴 속도가 빠른 Newton-Raphson 알고리즘과 함께 병행 사용하여 초음파 신호의 초점 도달 시간과 그 크기를 측정하여 초점 도달 거리에 따라 두 종류의 신호를 분류, 차별화 하는 기법이다. 이 알고리즘을 이용한 접근법으로 얻어진 결과가 흠집이나 틈새로부터 나온 신호일 경우와 퇴적물에 의해 나온 신호일 경우로 정리, 분류되었고 적절한 분류 효과를 보인 결과가 이 논문에 제시되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.299-305
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• 2013

본 연구에서는 각형 중공강관(SHS) 장주기둥에 CFRP쉬트를 길이방향으로 보강하여 중심축하중 실험을 수행하였다. 총 3개의 장주실험체와 1개의 stub column 실험체를 제작하였으며, 실험변수는 CFRP 보강겹수이다. 실험결과 장주기둥에 대해 실험체 중간에서 전체좌굴이 발생하며 횡변위가 발생하여 파괴되었지만, CFRP쉬트의 보강을 통해 전체좌굴을 제어하며 횡변위로 인한 안정성을 확보하였다. 또한 CFRP쉬트의 보강으로 최대 22%의 내력이 상승하여 내력상승효과를 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제27권4호
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• pp.509-523
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• 2018

This paper presents experimental results on the residual bond-slip behavior of high strength concrete-filled square steel tube (HSCFST) after elevated temperatures. Three parameters were considered in this test: (a) temperature (i.e., $20^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $800^{\circ}C$); (b) concrete strength (i.e., C60, C70, C80); (c) anchorage length (i.e., 250 mm, 400 mm). A total of 17 HSCFST specimens were designed for push-out test after elevated temperatures. The load-slip curves at the loading end and free end were obtained, in addition, the distribution of steel tube strain and the bond stress along the anchorage length were analyzed. Test results show that the shape of load-slip curves at loading ends and free ends are similar. With the temperature constantly increasing, the bond strength of HSCFST increases first and then decreases; furthermore, the bond strength of HSCFCT proportionally increases with the anchoring length growing. Additionally, the higher the temperature is, the smaller and lower the bond damage develops. The energy dissipation capacity enhances with the concrete strength rasing, while, decreases with the temperature growing. What is more, the strain and stress of steel tubes are exponentially distributed, and decrease from the free end to loading end. According to experimental findings, constitutive formula of the bond slip of HSCFST experienced elevated temperatures is proposed, which fills well with test data.