• 콘크리트학회지
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• 제7권6호
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• pp.197-208
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• 1995

본 연구에서는 부착되지 않은 텐돈을 갖는 PS콘크리트 구조체에 대한 해석적 여구가 진행되었는데 해석결과는 기존의 실험결과들과 비교되었다. 기존의 실험 결과들로부터 하중변위 관계, 구조체의 파괴시 텐돈응력에 대한 설계식, 기존의 보통 철근량의 효과, 부재길이에 대한 부재두께의 효과, 하중의 종류에 따른 영향등을 해석적 연구와 병행하여 분석하였다. 총 12개의 실험결과가 분석되었는데, 그 중 6개는 2스팬 연속보이며, 나머지 6개는 3스팬 연속 슬래브였다. 해석 결과는 실험결과와 잘 일치함을 보여 주었으며, 구조체의 파괴시 텐돈의 응력은 기존의 보통 철근의 효과, 하중의 패턴, 텐돈의 형상 등에 따라 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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• pp.519-524
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• 1998

The current study is a part of series of research about the evaluation method of the unbonded tendon stress in prestressed concrete member at flexural failure. As the experimental study, a test program with 14 beams and slabs was planed to identify the contribution of each important variable. The variables are (1) the effective prestress, (2) the concrete strength, (3) the amount of tendons (4) the amount of bonded reinforcements, (5) the loading type, (6) the span/depth ratio. It was found that the tendon stress increment decreases as the effective prestress increases. Also, the contributions of concrete strength, amount of tendons, bonded reinforcements, and loading type were observed to affect on tendon stresses. However, the tendon stress increments were minimal at high values of span/depth in contrast with the ACI Code.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.73-81
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• 1999

The present study is to examine the ACI code equations for computing the unbonded tendon stress at flexural failure of prestressed beams. The equations examined for their validity are Eq. 18-4 and Eq. 18-5 of the ACI 318-95. Since the possibility of overestimation was expected with the equations, a numerical study, first, was carried out with influential variables included. From this study, it was found that amount of reinforcements, effective prestress, location of tendons, and loading type may affect the overestimation of the unbonded tendon stress. Then, an experimental study was carried out with those variables. A total of 8 specimens was tested to prove the theoretical findings as well as the effect of those variables. As a result. it was proven that the ACI Code equations can overestimate significantly the unbonded tendon stress for certain cases.

• 콘크리트학회지
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• 제9권4호
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• pp.167-176
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• 1997

본 연구는 비부착 긴장재를 갖는 프리스트레스트 콘크리트 부재에서 긴장재의 극한응력을 평가하는 방법에 관한 일련의 연구중 그 첫번째 단계로 기존 설계식들의 문제점에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위하여 지난 40여년간 실시되었던 총 167개의 실험결과들에 대한 D/B를 구축하였으며, 기존의 제안식 및 설계식들을 실험결과와 비교하였다. 기존의 설계식으로는 현행 ACI규준식을 선정하였으며, 제안식으로는 Naaman, Harajli, 그리고 Chakrabarti의 식에 대하여 분석을 실시하였다. 그리고 이러한 분석을 통하여 다음과 같은 사실들을 알 수 있었다. 비부착 긴장재의 극한응력은 현행의 ACI규준에서와 같이 임계단면에 대한 해석을 통하여 계산하는 것보다 부재 전체의 해석을 통하여 계산하는 것이 바람직하다. 또한 현행 ACI규준식에서는 포함하고 있지 않는 주요변수인 일반철근의 양 및 작용하중의 형태 농도 긴장재의 극한응력에 큰 영향을 미칠 수 있다. 그리고 현행의 ACI규준식은 스팬-춤비의 효과가 실제보다 과대평가될 수도 있다. 따라서 현행 ACI규준식은 이런한 문제점에 대한 보완이 필요하며, 이를 위해서는 비부착 긴장재의 극한응력에 영향을 미칠 수 있는 중요 변수들에 대한 보다 합리적이며 종합적인 분석을 통한 설계방법이 제시되어야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1329-1339
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• 1994

본 논문은 복수 정착구가 서로 인접하여 설치되었을 경우의 정착부 거동 및 국부응력 분포특성을 규명함에 목적이 있으며, 이를 위하여 단일텐던 및 복수텐던이 설치된 프리스트레스 콘크리트부재에 대한 실험연구가 수행되었다. 위의 실험연구 결과 정착부 파괴는 단일 및 복수텐던 설치부재 모두 텐던을 따라가는 균열에 의해 시작되며, 먼저 정착된 텐던 정착부 주변의 인장응력은 인접해서 긴장되는 텐던의 압축응력 발생효과로 인하여 균열하중에 대한 저항성이 개선됨이 밝혀졌다. 본 논문에서는 복수텐던 부재의 정착부 주위의 변형도 분포와 균열하중 등을 단일텐던 부재의 경우와 비교분석하여 제시하였으며, 복수텐던부재의 파괴기구도 규명하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.5-15
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• 2009

본 논문에서는 옥천 및 창녕지역에서 총 24회 수행한 암반앵커 현장인발시험의 결과를 나타내었다. 시험앵커의 정착깊이는 1~6m로 서로다른 암반내에 설치하였다. 앵커의 대부분은 고강도 이형철근인 SD40-D51mm를 사용함으로써 다른 파괴가 일어나기 전에 암반파괴가 먼저 일어나도록 유도하여 암반의 인발저항력을 파악하고자 하였으며, 일부에서는 SD40-D32mm앵커를 설치하여 앵커의 파괴도 아울러 살펴보았다. 많은 시험에서 파괴는 항복에 이르는 극한하중까지 관찰할 수 있었으며, 암반파괴형상은 암반이 들어올려지면서 방사상으로 균열이 발달하는 형태를 나타내었다. 또한 시멘트그라우트와 텐던사이의 부착강도를 평가하고자 방식쉬이스가 설치된 앵커에 대해 실내실험을 실시하였다. 실험결과 텐던-그라우트 사이의 부착강도는 그라우트 일축압축강도의 18~25%로 나타났으며, 방식쉬이스에 의한 부착력 감소는 무시할 수 있을 정도로 작게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.13-24
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• 1999

The external, unbonded prestressed concrete(PSC) members exhibit very different structural behavior from that of internal bonded PSC members because of eccentricity change and slip occurrence during loading process. The purpose of the present study is to propose the ultimate failure stresses of prestressing (PS) steels for those external unbonded PSC members. To this end, a comprehensive analysis has been made using the nonlinear finite element analysis program developed recently for external unbonded PSC members by authors. A series of major influencing variables have been included in the analysis. It was found that the span-depth ratio, neutral axis depth-effective depth ratio, load geometry, amount of ordinary steel, and prestressing steel ration have great influence for the ultimate failue stress of PS steel is preposed and is compared with experimental dat as well as existing formulas for internal unbonded members. The Comparison indicates that the proposed equation agrees relatively well with experimental data and that existing formulas including ACI and AASHTO equations show some discrepancies from experimental ones. The present study allows more realistic analysis and design of prestressed concrete structures with external unbonded tendons.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.537-544
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• 2003

This paper deals with stress corrosion cracking behavior of high strength steel exposed to marine environments. The objective is to determine the time to failure as a function of hydrogen concentration and tensile stress in the wires. A crack growth curve is modeled using finite element method (FEM) program. The coupled hydrogen diffusion-stress analyses of SCC were programmed separately. The first part is calculating stress and stress intensity /sup 1)/factor of a cylindrical shell, prestressing tendon or suspension bridge wires, from the initiation of cracks to rupture. Virtual crack extension method, contour integral method, and crack tip elements are used for the calculation of stresses in front of the crack tip. Comparisons of the result show a good agreement with the analytical equations and wire tests. The second part of the study deals with the programming of hydrogen diffusion, affected by hydrostatic stress, calculated at the location of boundary of plastic area around the crack tip. The results of paper can be used in the design and management of prestressed structures, cable stayed and suspension bridges. Time dependent correlated parallel reliabilities of a cable, composed of 36 wires, were evaluated by the consideration of the deterioration of stress corrosion cracking.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4504-4517
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• 2023

After a loss of coolant accident (LOCA) in the prestressed concrete containment vessels (PCCVs) of nuclear power plants, the coupling of temperature and pressure can significantly affect the mechanical properties of the PCCVs. However, there is no consensus on how this coupling affects the failure mechanism of PCCVs. In this paper, a simplified finite element modeling method is proposed to study the effect of temperature and pressure coupling on PCCVs. The experiment results of a 1:4 scale PCCV model tested at Sandia National Laboratory (SNL) are compared with the results obtained from the proposed modeling approach. Seven working conditions are set up by varying the internal and external temperatures to investigate the failure mechanism of the PCCV model under the coupling effect of temperature and pressure. The results of this paper demonstrate that the finite element model established by the simplified finite element method proposed in this paper is highly consistent with the experimental results. Furthermore, the stress-displacement curve of the PCCV during loading can be divided into four stages, each of which corresponds to the damage to the concrete, steel liner, steel rebar, and prestressing tendon. Finally, the failure mechanism of the PCCV is significantly affected by temperature.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.135-144
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• 2011

최근 PS 강연선의 대체재로서 높은 인장강도와 훌륭한 내부식을 가진 FRP(fiber rienforced polymer)를 이용한 조사가 활발히 진행되어지고 있다. 따라서, 이 연구는 FRP 긴장재를 이용한 프리스트레스트 콘크리트 보를 제작하여 반복 하중에 따른 피로거동의 특성을 분석함으로써 프리스트레스트 콘크리트 보의 안전성을 평가하고자 하였다. 또한 기존 PS 강연선을 이용한 프리스트레스트 콘크리트 보를 제작하여 피로 성능을 비교하였다. 반복 하중은 정적 실험을 통해서 얻은 극한 하중의 40%를 최소 하중으로 일정하게 고정하고 최대 하중은 극한 하중의 60%, 70%, 80%로 결정하였다. 반복 하중은 4점 재하방식으로 sine파를 이용한 1~3 Hz의 속도 재하하였다. 피로한계는 100만회로 하였다. 40~60% 범위의 시험체는 100만회까지 피로 파괴가 나타나지 않았지만, 반복 횟수가 증가함에 따라 콘크리트와 긴장재 사이의 부착력이 저하되었고, 수평방향의 균열이 나타났다. FRP 긴장재를 이용한 프리스트레스트 콘크리트 보의 피로 실험 결과 사용 하중 상태에서의 반복 하중에 대해서 안전한 것으로 나타났다. 피로한계 100만회에 대한 피로 강도는 FRP 긴장재를 이용한 프리스트레스트 콘크리트 보의 경우 69.2%, PS 강연선을 이용한 프리스트레스트 콘크리트 보는 59.8%에 해당함을 알 수 있었다.