• 제목/요약/키워드: sustained loads

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Stochastic characteristics of reinforcement corrosion in concrete beams under sustained loads

  • Huang, Le;Jin, Xianyu;Fu, Chuanqing;Ye, Hailong;Dong, Xiaoyu
    • Computers and Concrete
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    • 제25권5호
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    • pp.447-460
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    • 2020
  • This paper deals with the characteristics of reinforcement corrosion in concrete beams under the influence of sustained loads. The evolution and distribution laws of the reinforcement corrosion were measured periodically over time. The results show that sustained load exhibits a pronounced exacerbating effect on the reinforcement corrosion, and enlarges the nonuniformity level of corrosion as the load level increases. Accompanied with the continuous formation of the rust, the corrosion rate was also observed to be highly nonlinear and time-dependent. Moreover, to visually and quantitatively analyze the distribution of reinforcement corrosion, the 3D scanning technology combined with the probability statistics analysis was adopted, and the observed nonuniformity can be well described by the Gumbel distribution. Finally, an approach based on the three-phase spherical model was proposed to estimate the reinforcement corrosion, taking account of the effects of sustained load on the changes of concrete porosity and oxygen diffusivity.

평면변형압축시험을 이용한 보강토의 시간 의존적 변형 특성 연구 (Time-Dependent Deformation Characteristics of Geosynthetic-Reinforced Soil Using Plane Strain Compression Tests)

  • 유충식;김선빈;이봉원
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권10호
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    • pp.85-97
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    • 2005
  • 보강토 구조물은 그동안의 다양한 분야에서의 적용을 통해 기존의 옹벽구조물의 대체 공법으로서 그 적용성을 인정받고 있다. 최근 들어 교대 및 철도 시설 등에 적용됨에 따라 단기적인 안정성 이외에 장기적으로 지속하중 혹은 반복하중에 노출됨에 따른 장기거동에 대한 연구의 필요성이 높아가고 있다. 본 연구에서는 이러한 연구의 필요성에 근거하여 보강토체에 발생할 수 있는 장기변형 특성 고찰에 주안점을 두고 우리나라에서 생산되는 지오그리드와 화강풍화토로 형성된 보강토에 대한 지속하중 혹은 반복하중 등 다양한 하중이력에 대한 보강토 구조물의 장기 변형 특성 메카니즘을 평면변형압축(plane strain compression; PSC)시험을 통해 고찰하였다. 그 결과 보강토의 시간 의존적 압축변형은 보강토체에 작용하는 하중 특성뿐만 아니라 보강재의 역학적 특성에도 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 선행하중을 작용함으로써 시간 의존적 잔류변형을 제어할 수 있는 것으로 분석되었다.

지속하중 및 반복하중 재하시 보강토 옹벽의 잔류변형 특성 (Time-dependent Deformation Characteristics of Geosynthetic Reinforced Modular Block Walls under Sustained/cyclic Loading)

  • 유충식;김영훈;한대희;김선빈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.5-21
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    • 2007
  • 보강토 옹벽은 기존 콘크리트 옹벽에 비하여 많은 장점을 지니고 있으나 장기적으로 지속하중 혹은 반복하중 등에 의한 잔류변형의 우려로 영구 구조물로서의 적극적인 적용에 장애가 되고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 보강토 구조물의 시간 의존적 잔류변형 메카니즘의 규명과 아울러 잔류변형을 예측하고 제어하는 기술이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 연구의 필요성에 근거하여 보강토 옹벽에 발생할 수 있는 장기변형 특성 고찰에 주안점을 두고 지오그리드와 표준사로 뒤채움된 모형 보강토 옹벽에 대한 지속하중 혹은 반복하중 등 다양한 하중이력에 대한 보강토 구조물의 장기변형 특성 메카니즘을 축소모형실험을 통해 고찰하였다. 그 결과 보강토 옹벽의 시간의존적 변형은 작용하는 하중특성 뿐만 아니라 뒤채움흙 및 보강재의 역학적 특성에도 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 선행하중을 작용함으로써 시간 의존적 잔류변형을 제어할 수 있는 것으로 파악되었다.

영구정전과 순간전압강하를 고려한 신뢰도 비용 평가 (Evaluation of Reliability Worth Considering Sustained Interruptions and Voltage Sags)

  • 이희태;문종필;설규환;윤상윤;김재철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.13-20
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    • 2008
  • 과거에는 순간전압강하(Sag)나 고조파(Harmonics)와 같은 순간전력품질 문제가 부하에 큰 영향을 미치지 않았으나, 최근 컴퓨터와 같은 마이크로 프로세서를 이용하는 민감부하의 사용 증가로 인하여 전력품질에 대한 관심이 고조되고 있다. 이에 따라 현재까지 영구정전(Sustained Interruption)에 초점을 맞추고 일부 순간정전(Momentary Interruption)을 포함하여 진행되어 온 배전계통 신뢰도 연구 분야는 새로운 전환점을 맞이하고 있다. 즉, 전력품질문제로 인하여 많은 민감기기들이 트립(Trip)되어 신뢰도 비용이 발생하기 때문에, 전력품질을 고려하지 않은 신뢰도 비용평가는 그 정확도가 떨어질 수밖에 없는 실정에 있다. 본 논문에서는 배전계통 사고 시 이 사고를 제거하기 위해 사용된 리클로져에 의해 발생하는 순간전압강하를 고려하였다. 기존의 영구정전에 의한 신뢰도 비용과 순간전압강하에 의해 트립되는 기기들의 신뢰도 비용을 포함하는 개선된 배전계통 신뢰도 비용 평가 기법을 제안하였다.

지속하중 재하시 보강토 옹벽의 거동특성 - 축소모형실험 (Behavior of Geosynthetic Reinforced Modular Block Walls under Sustained Loading)

  • 유충식;김선빈;변요셉;김영훈;한대희
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.121-130
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    • 2006
  • Despite a number of advantages of reinforced earth walls over conventional concrete retaining walls, there exit concerns over long-term residual deformation when used as part of permanent structures. In view of these concerns, time-dependant deformation characteristics of geosynthetic reinforced modular block walls under sustained loads were investigated using reduced-scale model tests. The results indicated that a sustained load can yield appreciable magnitude of residual deformation, and that the magnitude of residual deformation depends on the loading characteristic as well as reinforcement stiffness.

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지속하중을 받는 탄소섬유판의 장기 거동 (Long-Term Behavior of CFRP Strips under Sustained Loads)

  • 유영찬;최기선;김긍환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.139-146
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    • 2009
  • 본 연구에서는 외부프리스트레스 탄소섬유판에 의한 보강기술에서 긴장력을 포함하는 지속하중이 작용하였을 때의 장기거동을 평가하기 위한 실험연구를 수행하였다. 지속하중 도입을 위한 실험계획은 탄소섬유판에 직접 인장력을 도입하는 직접 지속하중 방식과 휨 실험체를 통한 휨 지속하중으로 구분하여 실시하였다. 직접 지속하중에 의한 실험은 탄소섬유판의 종류별로 약 700일에 걸쳐 실시하여 탄소섬유판의 장기 크리프/릴렉세이션 등의 변형을 주로 평가하였으며, 휨 지속하중 실험에서는 탄소섬유판의 정착시 정착장치에서의 슬립량을 주로 평가하기 위해 약 90일 간으로 수행되었다. 일방향 탄소섬유판에 대한 2년간의 지속하중 실험 결과에 의하면, 탄소섬유판의 크리프나 릴렉세이션과 같은 재료자체의 변형 및 정착장치에서의 슬립에 기인한 응력손실은 적은 것으로 나타났다. 그러나, 강판매입형 탄소섬유판은 강판의 항복변형률을 초과하여 도입된 긴장력으로 인하여 재료 자체의 변형에 의한 자체 응력손실이 발생되었으므로 이에 대한 보완이 필요한 것으로 판단된다. 아울러, 탄소섬유판의 정착과정에 발생되는 긴장력의 즉시 손실량은 응력도입 초기의 약 10% 정도이므로 프리스트레스의 도입시에는 이를 고려하여 긴장력을 결정할 필요성이 있을 것으로 판단된다.

지속하중을 받은 FRP 외부부착 보강 철근콘크리트 보의 거동 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Behavior of RC Beams Externally Bonded with FRPs Under Sustained Loads)

  • 심재중;오광진;김연태;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.125-132
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    • 2010
  • 최근 건설 사업에서 FRP를 단순 부착하여 구조물을 보강하는 공법은 현재 가장 널리 사용되고 있는 보수보강법이다. 본 논문에서는 FRP로 보강된 철근콘크리트 구조물은 지속하중을 받고 있기 때문에 크리프와 건조수축의 영향을 받는다. 이로 인하여 FRP의 보강효과도 달라지며, 처짐 및 변형의 회복성능, 잔존 내력 역시 크게 달라진다. 따라서 CFRP, GFRP가 휨성능에 영향을 미치는 보강 성능을 파악하고, 일정 시간이 흐른 후 하중을 제거하여 장기 변형 및 처짐의 회복성능을 파악하고, 잔존하는 내력을 알아보고자 정적 재하 실험을 수행하였다. 실험한 결과, FRP 보강 실험체는 즉시 처짐을 제어하는 측면은 매우 효율적이고, 즉시변형 회복량 또한 즉시 변형량보다 큰 결과를 보였다. 잔존강도 실험을 통하여 CFRP로 보강된 실험체가 가장 큰 내력을 가지는 것으로 나타났다. FRP로 보강된 보는 지속하중에 의한 부착성능 및 잔존내력에는 영향이 없었던 것으로 판단된다.

지속하중과 환경영향을 받은 MF-FRP 보강보의 구조건전성 평가 (Structural Integrity Evaluation of Mechanically Fastened FRP Beams Under the Effects of Sustained Loads and Environments)

  • 이재하;김우석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.10-18
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    • 2014
  • 못과 앵커를 이용하여 FRP를 콘크리트에 부착시키는 MF-FRP 공법은 에폭시를 이용하여 콘크리트 구조물을 보강시키는 외부 부착 FRP 보강 공법에 비하여 더 많은 연성을 부여하는 것으로 많은 연구를 통하여 확인되었다. 이러한 MF-FRP 공법의 사용은 앞으로 증가할 것으로 예상된다. 그러나 MF-FRP 보강법의 환경영향에 대한 평가에 대해서는 현재 연구가 전무한 상태이다. 본 연구에서는 환경의 영향으로부터 MF-FRP 구조물이 구조건전성을 유지할 수 있는지 6개월의 기간 동안 환경조건을 구성하여 보강보의 거동을 비교 평가하였다. RC보에 MF-FRP 보강 공법을 적용시킨 후 지속하중을 가하는 조건과 함께 서중온도 ($40^{\circ}C$) 및 외기환경 조건에 6개월 (10월-3월)의 동절기 기간 동안 보강보를 노출시켰다. 이후 4점 휨실험을 수행하여 각 시험체의 구조건전성을 평가한 결과 본 연구에서 제시한 환경 조건에서는 MF-FRP 보의 강성 변화나 파괴모드의 변화가 발생하지 않아 구조건전성이 유지되는 것으로 나타났다. 보의 파괴모드는 FRP의 박리와 콘크리트의 파쇄에 의해 결정적인 영향을 받으며 못과 앵커로만 연결된 FRP와 콘크리트의 부착성능은 파괴모드에 영향을 주지 못하는 것으로 나타났다.

축소모형실험에 의한 지속하중하에서의 보강토 옹벽의 거동특성 연구 (Behavior of Geosynthetic Reinforced Modular Block Walls under Sustained Loading using Reduced-Scale Model Test)

  • 유충식;김선빈;변요셉;김영훈;한대희
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 보강토 옹벽이 콘크리트 옹벽에 비해 다양한 이점을 가짐에도 불구하고 영구구조물로서 지속하중이 작용하는 경우에 대해 장기변형이 발생할 소지가 있다는 우려가 있다. 본 논문에서는 이러한 관점에서 축소모형실험을 실시하여 수집된 보강토 옹벽의 장기변형 메카니즘에 대한 내용을 다루었다. 실험결과 지속하중이 작용하는 경우에 있어 장기적으로 잔류변형이 발생할 우려가 있는 것으로 나타났으며 이는 지속하중의 특성과 보강재 강성에 따라 좌우되는 것으로 나타났다.

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부분 프리스트레스트콘크리트 휨부재의 장기거동 (Time Dependent Behavior of Partially Prestressed Concrete Flexural Members)

  • 김수만;이운재
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.647-650
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    • 2003
  • Under sustained loads, the deformation of a structure gradually increase with time and eventually may be much greater than its instantaneous value, This inelastic and time-dependent deformation causes increase in deflection and curvature, redistribution of stress and internal action, In this paper, time-dependent analysis with creep and shrinkage of uncracked and cracked partially prestressed concrete flexural members is presented.

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