• 제목/요약/키워드: time-dependent creep

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콘크리트 구조물에서 크리프 계수 추정 방법 (Estimation Method of Creep Coefficient in Concrete Structures)

  • 박종범;박정일;장승필;조재열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.619-628
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    • 2009
  • 콘크리트구조물의 시간의존거동을 예측하기 위해서 콘크리트의 크리프와 건조수축 등 시간의존특성을 묘사하는 모델을 이용한다. 그러나 크리프와 건조수축 모델 자체의 불확실성과 환경조건의 불확실성 때문에 이러한 모델을 이용하여 얻은 처짐과 실제로 측정된 처짐 사이에는 상당한 차이가 있다. 이러한 오차와 불확실성을 줄이기 위하여 실제 구조물에 이용된 콘크리트를 이용한 크리프 시험에 의한 결과를 이용하여 모델의 불확실성을 줄이는 노력을 하기도 한다. 하지만 이 방법도 실제 구조물이 놓인 환경조건을 정확히 모사할 수 없다는 점과 재료 자체의 불확실성 때문에 실험에서 얻은 크리프와 건조수축의 예측 값이 실제 구조물에서 발생하는 값과 다를 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트의 시간의존거동에 영향을 미치는 요소 중 크리프에 대하여 살펴보고, 크리프 모델 불확실성 인자를 오차요인으로 고려하여 콘크리트 부재에서 측정된 처짐으로부터 크리프 계수를 추정하는 방법을 제시하였다. 이중 강합성 거더와 콘크리트 보 부재의 해석 예제를 통하여 이 연구에서 제시하는 방법의 타당성을 검증하였다. 이 연구에서 제시된 크리프를 오차요인으로 보고 크리프 계수를 추정하는 방법은 특히, 장지간 PSC 교량이나 콘크리트 사장교처럼 처짐이 중요한 형상관리인자인 경우에 구조물의 장기거동에 대한 합리적 예측에 도움을 줄 것으로 사료된다.

Evaluation of Creep-Fatigue Damage of KALIMER Reactor Internals Using the Elastic Analysis Method in RCC-MR

  • Koo, Gyeong-Hoi;Bong Yoo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제33권6호
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    • pp.566-584
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    • 2001
  • In this paper, the progressive deformation and the creep-fatigue damage for the conceptually designed reactor internals of KALIMER(Korea Advanced Liquid MEtal Reactor) are carried out by using the elastic analysis method in the RCC-MR code for normal operating conditions including the thermal load, seismic load (OBE) and dead weight. The maximum operating temperature of this reactor is 53$0^{\circ}C$ and the total service lifetime is 30 years. Thus, the time- dependent creep and stress-rupture effects become quite important in the structural design. The effects of the thermal induced membrane stress on the creep-fatigue damage are investigated with the risk of the elastic follow-up. To calculate the thermal stress, detailed thermal analyses considering conduction, convection and radiation heat transfer mechanisms are carried out with the ANSYS program. Using the results of the elastic analysis, the progressive deformation and creep-fatigue damages are calculated step by step using the RCC-MR in detail. This paper ill be a very useful guide for an actual application of the high temperature structural design of the nuclear power plant accounting for the time-dependent creep and stress-rupture effects.

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알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 시간의존적 변형에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Time-Dependent Deformation of the Alkali Activated Slag Concrete)

  • 이영준;권은희;박동천
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.457-464
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    • 2015
  • 지속적으로 증가하고 있는 이산화탄소 배출량을 저감시키기 위한 국제사회의 노력과 더불어 건설업계, 특히 시멘트 산업에서 알칼리 활성화제를 첨가한 알칼리 활성 슬래그를 활용하고자 하는 연구가 다수 수행되고 있다. 연구결과로 알칼리 활성 슬래그 모르타르의 고강도화 가능성이 밝혀지면서 초고층 구조물에 대한 적용가능성이 검토되고 있다. 그러나 초고층 구조물의 부재로 사용되기 위해서는 시간의 존 변형 거동에 관한 연구가 중요함에도 불구하고 굉장히 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 OPC와 AAS를 이용한 콘크리트 시험체를 제작하여 크리프와 건조수축을 측정하고 도출된 결과값을 ACI 209R-92, CEB-FIP(1990)의 예측모델을 이용한 비선형 회귀분석을 통해 시간의존 변형 특성을 분석하였다. 각각의 열분석 및 SEM촬영을 통해 변형 발생 메카니즘을 규명하고자 하였다.

암(岩)과 콘크리트의 Creep 특성에 대한 비교평가 (Creep Characteristics of Rocks and Concrete - A Comparison)

  • 김학문
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.33-56
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    • 2001
  • 모든 암석들이 취성이나 시간변형거동인 Creep 특성을 나타낸다는 것은 잘 알려진 사실이다. 암석들에 대한 시간변형거동의 이해는 토목이나 터널기술분야에 필수적인 요건이 된다. 그러므로 다양한 하중조건과 물리적 환경상태에서 암석과 콘크리트에 대한 Creep특성을 조사하였다. 두가지 다른 Creep변형예측공식을 사용하여 그 결과를 비교함으로서 이들 재료들의 유사점을 찾아보았다. Creep 변형 예측공식을 사용하여 3축압축 상태에서 얻어진 실험결과들과 비교 평가하였다.

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상대습도 100% 환경에 노출된 콘크리트의 시간 의존적 거동 (Time-dependent Behaviors of Concrete Exposed in the 100% Relative Humidity)

  • 민경환;김율희;정형철;윤영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.693-696
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    • 2008
  • 실제 FCM 교량에 적용되는 고강도 콘크리트의 시간의 다양한 양생 환경에서의 시간 의존적 거동을 평가하기 위해, 기건 및 도포, 습윤 환경에서의 100${\times}$100${\times}$400mm 각주형 공시체의 수축량을 측정하였다. 또한 상수와 10% CaCl$_2$ 수용액에 노출된 콘크리트의 3일 및 28일 재령에서의 압축크리프를 측정하였고, 일반적인 기건 및 도포 공시체의 실험 결과와 비교하였다. 도포와 습윤 양생 환경에 노출된 콘크리트의 시간 의존적 거동은 건조수축과 크리프 모두 상당한 차이를 보였다. 따라서 기존의 크리프 실험 방법으로 실제 콘크리트 구조물의 크리프와 건조수축을 측정하는 것에 대한 재고가 필요하다고 판단된다.

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Long-term deflection prediction in steel-concrete composite beams

  • Lou, Tiejiong;Wu, Sishun;Karavasilis, Theodore L.;Chen, Bo
    • Steel and Composite Structures
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    • 제39권1호
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    • pp.21-33
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    • 2021
  • This paper aims to improve the current state-of-the-art in long-term deflection prediction in steel-concrete composite beams. The efficiency of a time-dependent finite element model based on linear creep theory is verified with available experimental data. A parametric numerical study is then carried out, which focuses on the effects of concrete creep and/or shrinkage, ultimate shrinkage strain and reinforcing bars in the slab. The study shows that the long-term deformations in composite beams are dominated by concrete shrinkage and that a higher area of reinforcing bars leads to lower long-term deformations and steel stresses. The AISC model appears to overestimate the shrinkage-induced deflection. A modified ACI equation is proposed to quantify time-dependent deflections in composite beams. In particular, a modified reduction factor reflecting the influence of reinforcing bars and a coefficient reflecting the influence of ultimate shrinkage are introduced in the proposed equation. The long-term deflections predicted by this equation and the results of extensive numerical analyses are found to be in good agreement.

Creep and shrinkage effects in service stresses of concrete cable-stayed bridges

  • Lozano-Galant, Jose Antonio;Turmo, Jose
    • Computers and Concrete
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    • 제13권4호
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    • pp.483-499
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    • 2014
  • Most of the methods presented in the literature to define the target service stresses (Objective Service Stage, OSS) of cable-stayed bridges rarely include the time-dependent phenomena effects. Nevertheless, especially in concrete structures, this assumption might be on the unsafe side because time-dependent phenomena usually modify service stresses. To fill this gap, this paper studies the time-dependent phenomena effects into service stresses of concrete cable-stayed bridges. After illustrating the important role of these phenomena in an asymmetrical cable-stayed bridge without backstay, a new method to include their effects into the OSS is presented. An important issue to be considered in this method is the target time in which the OSS is defined to be achieved. The application of this method to two different structures showed the convenience of defining the OSS to be achieved at early times because that way the envelope of service stresses is reduced.

원자로 격납건물 콘크리트의 크리이프 변형 특성 (Creep Strain of Containment Concrete Structure)

  • 방기성;정원섭;조명석;송영철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.95-100
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    • 1996
  • Creep, drying shrinkage, modulus of elasiticity and Poisson's ratio of concrete are influenced by a number of factors such as mix type, member thickness, curing condition and loading cases. Particularly, creep and shrinkage in concrete have yet to be studied due to its complicated time-dependent properties. In this study, the concrete creep tests were carried out at varous ages of loading-7, 28, 90, 180 and 365 days in order to investigate and quantify its long-term properties. The test procedures and analysis of the test results were also described herein. The results of this study will enable A/E to calculate effective prestressing forces considering time-dependent prestressing loss and evaluate the structural integrity of the prestressing system using the representative values derived from this property test.

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Lifetime Prediction of Geogrids for Reinforcement of Embankments and Slopes through Time-Temperature Superposition

  • Koo, Hyun-Jin;Kim, You-Kyum;Kim, Dong-Whan
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제4권4호
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    • pp.147-154
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    • 2005
  • The creep resistance of geogrids is one of the most significant long-term safety characteristics used as the reinforcement in slopes and embankments. The failure of geogrids is defined as creep strain greater than 10%. In this study, the accelerated creep tests were applied to polyester geogrids at various loading levels of 30, 50% of the yield strengths and temperatures using newly designed test equipment. Also, the new test equipment permitted the creep testing at or above glass transition temperature($T_g$) of 75, 80, $85^{\circ}C$. The time-dependent creep behaviors were observed at various temperatures and loading levels. And then the creep curves were shifted and superposed in the time axis by applying time-temperature supposition principles. The shifting factors(AFs) were obtained using WLF equation. In predicting the lifetimes of geogrids, the underlying distribution for failure times were determined based on identification of the failure mechanism. The results confirmed that the failure distribution of geogrids followed Weibull distribution with increasing failure rate and the lifetimes of geogrids were close to 100 years which was required service life in the field with 1.75 of reduction factor of safety. Using the newly designed equipment, the creep test of geogrids was found to be highly accelerated. Furthermore, the time-temperature superposition with the newly designed test equipment was shown to be effective in predicting the lifetimes of geogrids with shorter test times and can be applied to the other geosynthetics.

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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