• 한국공간구조학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.45-52
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• 2009

이 논문은 반복-수평력을 받는 프리캐스트 기둥-RC 기초 Anchor 접합부의 반복-수평력에 대한 내력 특성을 규명하기 위함이다. 본 연구는 하부 기초에 프리캐스트 콘크리트 기둥과 기초를 Anchor식으로 접합한 콘크리트 구조체가 정확한 응력전달 경로 및 파괴 메커니즘에 있어서 기존의 콘크리트-강재 연결부와 어떠한 차이가 있는지 제시한다. 반복-수평력 작용하의 철근의 인발력 실험결과는 프리캐스트 기둥-RC 기초 Anchor 시공에 필요한 철근의 최소 필요 삽입 깊이를 제시한다. 또한, 실험을 통해 제시된 응력 전달 경로 및 파괴 메커니즘을 제품별 메뉴얼에 제시되어 있는 메커니즘과 비교, 검토함으로서 접합부의 명확한 응력전달 경로 및 파괴 메커니즘을 시공자의 요구 성능에 맞게 제시한다. 그러므로 본 연구를 통해 프리캐스트 콘크리트 기둥의 정확한 주근의 개수, 공칭직경, 정착 길이 등에 대한 최적의 설계 조건을 제시함으로써, 시공 시 이들에 대한 정확한 데이터를 제공한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.317-326
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• 2011

최근 CFT(Concrete Filled Steel Tube) 부재는 뛰어난 구조성능으로 인하여 그 사용범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 축력과 반복수평력을 받는 콘크리트 충전 내진 각형강관 기둥의 연성을 평가하는 실험을 수행하였다. 내진 각형강관은 SN400B 후판재를 냉간 프레스 성형하여 2개의 ㄷ자로 절곡한 후 기둥 폭의 중앙에서 2-seam 용접하는 방식으로 제작하였다. 강관의 폭두께비, 축력비, 가력방법을 변수로 총 8개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였고, 축하중과 반복수평력을 가력하기 위하여 2대의 액츄에이터가 사용되었다. 실험결과를 통해 기둥의 휨내력, 변형능력 및 에너지소산능력을 평가하였으며, 반복수평력에 대한 기둥의 연성거동 또한 평가되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.207-217
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• 2003

콘크리트충전 강관구조는 합성효과에 의해 강관과 콘크리트의 단점을 상호보완하여 역학적으로 우수한 성능을 발휘할 수 있다. 그래서, 최근에는 고층건물에 구조시스템의 대안으로서 주목을 받고 있다. 본 연구의 목적은 일정축력과 반복 수평력을 받는 콘크리트충전 강관기둥의 내력 및 변형성능을 평가하는 것이다. 이 실험의 변수로는 강관의 폭두께비, 축력비 및 강관의 형상으로 정하여 총 18개의 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과로부터 실험체의 최대내력 및 변형성능에 대해 검토하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.299-300
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• 2022

구조물의 내진보강방법 중에서 가장 널리 이용되는 방법인 강재 이력형 감쇠장치는 수평하중에 대한 응력-변위 곡선을 이용하여 지진 에너지를 소산시키는 방법인데, 이 경우 편심하중 등에 의해서 부재가 면 외 방향으로 거동하여 응력-변위곡선이 불규칙하여 그 결과의 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다. 이러한 형상을 방지하기 위해서는 별도의 채널(Channel)을 시공하는 불편함을 감수해야 하며, 또한 수평력이 반복적으로 작용할 때 그 효과를 장담할 수 없는 문제점이 있다. 본 연구에서는 강재 스트립과 스프링을 결합한 댐퍼를 고안하여 스프링은 탄성변형을, 강재 스트립은 소성변형을 받게 하는 혼합형 댐퍼를 개발하고자한다. 여기서, 스프링은 복원력으로 작용하여 반복하중에 대한 저항성을 키우고 강재 스트립의 하중변위 곡선을 규칙적으로 하는 역할을 수행하게 되며 에너지 소산량을 계산할 때 편리함과 정확도를 높이고자 한다. 강재 스트립의 폭과 길이는 일정하지만 두께를 변화시켜서 5종류를 선택하였으며, 댐퍼 1개당 3개의 스트립을 정삼각형 형태로 배치하고 그 중심에 상당한 강성을 갖는 스프링을 갖는 형태로 제작하였다. 댐퍼 시험체는 5개를 제작한 후, 이 댐퍼를 구조물에 배치하였을 때의 지진에 대한 에너지 소산량과 부재력을 검토하여 댐퍼의 안전성(Safety)를 검증하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.209-219
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• 2000

콘크리트충전 강관구조는 합성효과에 의해 강관과 콘크리트의 단점을 상호보완하여 역학적으로 우수한 성능을 발휘할 수 있다. 그래서, 최근에는 초고층구조물시스템의 하나로 주목을 받고 있다. 본 연구의 목적은 일정축력과 반복 수평력을 받는 콘크리트 충전 각형강관기둥의 내력 및 변형성능을 평가하는 것이다. 이 실험의 변수로는 강관의 폭 두께비, 축력비, 콘크리트 강도, 하중가력방법과 콘크리트의 충전유무로 정하여 총 16개의 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과로부터 실험체의 최대내력, 초기강성 및 변형성능에 대해 검토하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.45-48
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• 2008

철근콘크리트 구조물은 일반적으로 지진에 연성적으로 거동하도록 설계되며, 연성적인 거동을 위하여 구조부재는 주의 깊게 상세설계 된다. 구조물에 지진하중이 작용하는 경우 수평방향이나 수직방향으로 작용하는 지진하중에 의해 하부층 기둥은 큰 축방향력과 수평력을 받게 된다. 지진발생시 건물에 입력되는 에너지를 부재의 소성변형에 의해 건물전체에 균등하게 분산시키기 위해서는 기둥보다 보에서 소성힌지가 발생되도록 하는 것이 안전하고 경제적이지만, 건물의 2개의 주축방향으로 동시에 작용 시 기둥의 소성힌지 발생은 피할 수 없으며 기둥 단부에는 높은 전단력이 발생되고, 철근콘크리트 기둥은 휨모멘트와 전단력에 의한 갑작스런 취성적 파괴에 이를 수 있다. 이와 같이 수평력에 대한 철근콘크리트 기둥에 구속력을 증진시키기 위하여 전단보강량을 주요 변수로 하여 반복가력 실험을 통하여 일반배근 된 시험체의 구조안전성 및 거동을 비교 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권8호
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• pp.47-59
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• 2016

얕은 기초의 회전거동은 지진 시 상부 구조물의 지진하중을 줄이는 효과적인 방법으로 대두되고 있다. 그러나 회전거동의 메커니즘에 대한 이해부족과 항복거동으로 인한 지반변형 때문에 시공에 적용되지 못하고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험을 이용한 수평반복하중 실험을 통해 세장비가 다른 시스템의 근입된 얕은 기초의 회전거동 특성을 평가하였다. 실험결과를 통해 기초의 회전거동으로 인한 하부지반면의 원형현상을 관찰하였으며, 이로 인해 기초의 최대 전도모멘트가 기초의 극한 모멘트 지지력과 같아지는 것을 알 수 있었다. 기초 저면에서 관측된 토압변화를 통해 항복거동으로 인한 수평거동과 회전거동의 연결(coupling)과 분리(decoupling)현상을 볼 수 있었다. 또한 기초의 회전각이 증가할수록 지반의 비선형성과 에너지 감쇠가 커짐을 알 수 있었고, 근입된 기초의 극한 모멘트 지지력이 지표면에 놓인 기초의 극한 모멘트 지지력보다 더 커지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 기초의 회전거동을 이용한 내진 설계 시 보다 정확하고 적절한 기초의 극한 모멘트 지지력을 제시할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.27-37
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• 2001

본 연구에서는 지금까지 수행한 건조토 지반에 대한 말뚝의 수평거동 연구의 연속된 연구로서 지반내에 함수비가 존재하는 포화토 및 습윤토 지반에서의 수평거동에 대한 지반내 함수비의 영향성을 평가하고자 함이 목적이다. 말뚝의 수평거동을 고찰하기 위하여 각각 다른 함수비를 갖는 네 종류의 지반과 말뚝의 두부 및 선단 구속조건이 다른 네 종류의 말뚝조건으로 모형실험을 수행하였다. 본 연구에서 1회의 지하수 상승과 하강을 반복하는 모형실험결과에 의하면, 포화토와 습윤토 지반의 수평지지력은 건조토 지반에 비하여 각각 26%~45% 감소와 20%~36%정도 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝두부 고정과 선단 자유조건의 경우, 동일 수평변위 1mm에서의 최대 휨모멘트는 건조토 지반에 비하여 25%의 함수비를 갖는 습윤토 지반에서 약 48% 증가하나, 34.06%의 함수비를 갖는 포화토 지반에서는 반대로 68% 감소하였다. 이는 지하수의 존재로 인한 입자간 인력에 의한 유효응력과 겉보기강도의 증가 그리고 단위중량의 증가로 설명할 수가 있다. 지속수평하중에 대한 수평변위와 최대 휨모멘트의 변화를 포화토 및 습윤토 지반에서 관찰할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.43-49
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• 2019

본 논문에서는 쏘일네일 설계에 위상최적화 기법을 도입하여 비탈면 높이별로 필요로 하는 보강력을 최적화하였다. 최대 비탈면 높이에서의 최적설계 결과를 보강형상밀도화하여 비탈면의 높이 변화에 따라 적용 시 쏘일네일의 수평간격의 위상최적화가 가능하였다. 단계별로 비탈면 높이를 달리하여 한계평형해석을 수행하고 쏘일네일의 수평간격이 고정값일 때 초과되는 안전율을 확인하였다. 비탈면 높이에 따른 필요 보강력을 밀도화 함으로써 최적화의 과정을 효율적으로 수행할 수 있었다. 또한 쏘일네일의 축력을 보강형상밀도에 반영하기 위하여 유한요소법을 이용하여 부재력을 반영하였다. 보강형상밀도를 산정하여 비탈면 높이별로 위상최적기법을 적용 시 비탈면 높이마다 기준안전율을 만족하는 반복적인 재해석과정을 효과적으로 감소시킬 수 있어 수평간격을 위상 최적화하는 방법이 경제적인 설계에 활용도가 높을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.287-297
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• 2022

본 논문에서는 철계형상기억합금(Fe SMA) 스트립으로 능동구속된 콘크리트 기둥의 실험적, 해석적 연구결과를 제시한다. Fe SMA과 탄소섬유보강시트(CFRP)로 각각 구속된 콘크리트 공시체의 압축실험을 통해 형상기억합금 기반 능동구속기법의 효과성을 평가하였다. 실험결과, Fe SMA 스트립으로 구속된 콘크리트 공시체가 낮은 구속력에도 불구하고 CFRP 시트로 구속된 공시체에 비해 더 우수한 변형능력을 가지는 것으로 밝혀졌다. 실험을 통해 얻은 구속된 콘크리트의 압축거동 결과를 이용해 소성힌지 영역이 각각 Fe SMA 스트립과 CFRP 시트로 보강된 콘크리트 기둥의 유한요소모델을 구축하였다. 기존 수행된 콘크리트 기둥의 수평반복가력 실험결과를 바탕으로 구축된 기둥 모델을 검증하였고, 각각의 기둥 모델에 대한 수평반복가력 해석을 수행하였다. 해석결과, Fe SMA 스트립으로 보강된 콘크리트 기둥이 CFRP 시트로 보강된 기둥모델에 비해 변형, 에너지 소산능력 향상에 효과적임을 확인하였다.