• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.277-287
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• 2009

본 연구의 목적은 리브로 수직 보강된 강판-콘크리트 벽체(SSC벽체)의 구조적 거동을 실험적으로 조사하고 실험결과와 평가식에 의한 결과를 비교하여 평가식의 적정성을 평가하며 SSC벽체 설계기준의 설계식을 제정하기 위한 자료를 제시하는 것이다. 휨과 전단력을 받는 SSC시험체를 제작, 실험하고 그 결과를 분석하였다. SSC시험체의 거동은 리브가 없는 USC시험체의 거동과 유사하게 나타나 리브의 영향은 무시할 수 있으며 SSC벽체의 양면에 있는 강판에 의한 콘크리트의 구속효과는 무시할 수 있음을 알 수 있었다. 실험결과와 평가식을 비교한 결과 전단의 지배가 큰 시험체는 평가식과 매우 유사하게 나타났으며 휨의 영향이 큰 SSC시험체의 실험결과는 평가식과 다소 차이를 보였다. 원전구조물의 벽체는 전단력이 크게 작용하고 면내 휨모멘트의 영향이 작으므로 현재 개발된 SC벽체의 평가식을 SSC벽체의 설계에 적용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.109-116
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• 2003

벽체용 박판냉간성형 Lip-C-형강의 구조적인 거동에 관한 연구의 일환으로 횡하중을 받는 스터드 벽체의 휨강도에 관한 실험적인 연구가 수행되었다. 시험체는 3개 또는 4개의 Lip-C-형강 스터드 부재의 양단을 C-형강 트랙으로 고정하여 제작되었다. 실험의 주요 변수는 스터드 복부의 천공 여부, 보강채널(bridge channel)의 간격 및 개수 그리고 보강 채널의 고정 및 스터드 플랜지의 간격 유지용 특수 클립(Clip)의 개수 등이며, 스터드의 인장측 플랜지에 부착된 합판과 석고보드의 벽에 강도에 미치는 영향이 연구되었다. 실험에 의한 휨강도는 AISI시방서(1996)에 근거한 강도와 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.29-39
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• 2022

도심지의 심각한 교통체증을 해결하기 위해 지하차도, 대심도 지하도로, 광역급행철도 등 대규모 지하공간 개발이 이루어지고 있다. 도심지 지하차도로 건설로 인해 인접한 도시철도 A호선 교각기초 영향 최소화 및 안정성 확보를 위해 흙막이 가시설 보강, 기초 보강 등을 실시하였다. 본 연구에서는 근접도 평가와 함께 지하차도 굴착공사로 인한 안정성을 검토하기 위해 3차원 유한요소해석을 수행하고 수치해석 결과를 통해 보강효과를 정량적으로 분석하였다. 분석결과 기존 보강을 수행한 결과에 비해 겹침 CIP와 지반보강 그라우팅을 실시할 경우 흙막이 가시설 벽체 변위는 50% 이상 저감되었고 기초말뚝의 응력에서도 45% 이상 감소 효과가 있었다. 수치해석결과 분석을 토대로 근접시공 시 보강그라우팅, 가시설 벽체의 강성 증대 등을 통해 가시설 벽체의 변위 발생을 적극적으로 억제해야 함을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.241-250
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• 2007

폭발하중을 받는 콘크리트 구조물을 섬유 복합재 등의 보강 재료를 사용하여 보강하는 경우에는 강성 증가와 함께 적절한 연성을 확보할 수 있어야 한다. 그러나, 폭발하중을 받는 구조물의 설계 및 해석에 일반적으로 사용되는 기존의 근사적이며 단순화 모델은 보강 재료에 대한 효과를 정확히 반영할 수 없을 뿐 아니라 해석 결과의 정확성 및 신뢰성에 문제가 제기되어왔다. 또한, 동적 하중에 대한 콘크리트와 철근의 응답은 정적 하중에 대한 응답과 상이하기 때문에 기존의 정적, 준정적하에서 정의된 재료물성값들을 폭발하중에 대한 응답 계산에 사용하는 것은 부적절하다. 따라서, 본 연구에서는 명시적(explicit) 해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 매우 빠른 재하속도를 갖는 폭발하중에 대하여 강도 증진 및 변형률 속도 효과가 반영된 재료 모델을 포함하고 있는 정밀 HFPB(high fidelity physics based) 유한요소해석 기법을 제시하였다. 제시된 해석적 기법을 통하여 탄소섬유 복합재와 유리섬유 복합재를 사용하여 보강된 콘크리트 벽체의 폭발하중에 대한 거동을 해석하였으며, 이를 보강하지 않은 벽체의 해석 결과와 비교함으로써 보강 성능 분석을 실시하였다. 해석 결과 보강에 따른 최대 처짐이 약 $26{\sim}28%$ 감소하는 보강 성능을 확인하였으며, 제안된 해석 기법이 보강 재료와 보강 기법의 유효성을 평가하는데 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.53-67
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• 2008

본 연구에서는 전단벽-모멘트골조 시스템으로서 전단벽이 주로 횡력을 부담하는 철근콘크리트 건물을 대상으로 다양한 설치형식과 마찰력의 총량 및 분포를 갖는 마찰형 감쇠기의 제진보강 효과를 수치해석을 통해 비교 분석하였다. 감쇠기의 설치형식으로서 전단벽에 인접한 대각가새형, 벽체가 없는 골조를 보강하는 대각가새형 및 벽체 단부를 보강하는 수직경계요소형을 고려하였다. 하중기준 강화로 설계용보다 크게 증가한 지진하중에 대해 건물의 재료비선형성을 고려한 비선형시간이력해석을 수행하여 에너지소산, 횡하중 및 부재손상도 측면에서 마찰형 감쇠기의 제진성능을 비교 분석하였다. 기준마찰력의 30% 수준의 총마찰력을 갖는 벽체보강 대각가새형 설치형식이 전반적으로 가장 우수한 제진성능을 보이며,이 경우에 마찰력 배분방식은 중요하지 않았다. 또한 일부층에 집중설치함으로써 전층설치에 약간 못미치는 제진성능을 얻을 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.31-42
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• 2015

강성벽 일체형 철도보강노반의 열차하중 하에서의 성능을 평가하기 위하여 실물 단선 철도 노반과 동일한 규모인 높이*폭*길이(5m*6m*20m)의 보강노반을 건설하였다. 철도보강노반은 높이의 30~40%의 짧은 보강재와 강성벽체, 보강재 연직배치간격 30와 40cm를 적용한 특징이 있다. 경제성 및 시공성 향상을 위하여 강성벽체와 보강토체와의 일체화 연결방식을 3종류(용접형, 힌지볼트형, 굵은 철사형)로 다르게 설계하였다. 철도 설계하중 50kPa의 19.6배에 해당되는 0.98MPa (최대시험하중 5.88MN) 최대하중에 대하여 2회 정하중 재하시험을 실시하였다. 철도보강노반의 성능은 파괴에 대한 안정성, 지지력과 침하, 벽체 발생 수평변위, 보강재 발생 변형률에 대한 검토로부터 평가하였다. 실물 실대형 시험결과로부터 높이의 35% 수준의 짧은 보강재와 힌지 볼트형 연결방식을 채택한 강성벽체 일체형 철도보강노반에서 40cm의 보강재 연직간격을 적용하여도 열차 설계하중 하에서 좋은 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.37-47
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• 2011

본 연구에서는 현장시험 및 계측결과를 바탕으로 지지저항 효과가 고려된 강재스트립 보강재를 적용한 강재틀 보강토옹벽의 안정성 및 거동특성을 평가하였다. 강재틀 보강토옹벽은 강재틀 전면벽체, 보강재 및 뒤채움 흙으로 구성되며, 전면벽체에는 골재를 이용하여 속채움을 하며, 보강재는 지지저항 효과를 고려한 강재스트립 보강재를 적용한다. 현장시험은 2개의 계측구간으로 나누어 수행하였으며, 토압, 전면벽체의 수평변위 및 보강재 인장변형률에 대한 계측을 수행하였다. 현장시험 결과, 전면벽체에 작용하는 토압은 적용된 보강재의 토압분산 효과에 기인하여 이론토압에 비하여 낮은 토압이 발생하였다. 또한 전면벽체의 수평변위는 경험적 변위기준을 만족하는 것으로 확인되었으며, 보강재에 유발된 인장력은 구조물의 안정성에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 적용된 강재틀 보강토옹벽은 구조적으로 안정성을 확보하였으며, 공용이 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권11호
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• pp.13-18
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• 2022

본 연구는 항만 중력식 구조물에 대한 내진보강을 분석하여, 그라우팅공법 적용의 적정성을 평가하고자 한다. 평가항목은 액상화, 활동, 전도 및 원호활동 등으로 공법의 적정성을 비교하기 위하여 그라우팅공법인 저유동성 모르타르 주입공법과 말뚝벽체식 보강공법인 SPC 파일 및 GRB 공법을 각각 평가하여 비교하였으며, 평가대상은 포항 구항 중력식 구조물로 선정하였다. 평가결과, 그라우팅공법과 말뚝벽체식 보강공법 모두 평가항목에 대하여 안정성을 충분히 확보하는 것으로 검토되었다. 따라서 중력식 항만 구조물의 경우 시공성, 경제성 및 유지관리 부분과 유사 시공사례 등을 고려 시 내진보강 공법으로 그라우팅공법이 보다 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.15-25
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• 2001

본 고에서는 블록식 보강토 옹벽의 지진시 거동에 관한 유한요소해석 결과를 다루었다. 보강토 옹벽의 지진시 변위거동을 검토한 결과 벽체저부를 지점으로 하는 캔틸레버형태의 변위 거동을 보였으며 따라서 옹벽 상단부에서의 보강재 인장력 증가가 현저하게 나타나 벽체전반에 걸친 분포양상은 균등한 경향을 보였다. 한편, 지진하중으로 인한 증분유발인장력에 관하여 검토한 결과 기존의 보강토 옹벽 내진설계기준과 비교하여 정성.정량적인 측면에서 상당한 차이를 보였으며 내진설계기준이 전반적으로 과소평가 하는 것으로 나타났다. 아울러서, 내진설계측면에서 변위억제 방안에 관한 매개변수 연구결과 임의 조건에 있어서 최대의 보강효과를 나타내는 보강재 임계 강성과 포설길이가 존재하며 최적의 보강효과를 얻기 위해서는 이에 대한 종합적인 검토가 요구되는 것으로 나타났다. 본 고에서는 연구결과를 종합적으로 고찰하여 실무 적용관점에서의 주안점을 언급하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.27-35
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• 2012

국내에 적용되고 있는 블록식 보강토 옹벽의 전면벽체는 보강재의 고정 및 뒷채움재의 유실방지 역할을 하지만, 벽체에 작용하는 하중에 대한 역학적 기능은 부족하다. 보강토체를 구성하는 벽체에 휨 및 전단에 대한 저항 성능을 부여하기 위하여 개발된 강성벽 일체형 보강노반은 다양한 장점에도 불구하고, 기존 공법과 비교하여 경제성 및 시공성 측면에서 단점이 부각되어 현장에의 적용은 미루어져 왔다. 본 연구에서는 강성벽 일체형 보강노반의 국내 적용성 향상을 목적으로 강성벽의 성능은 확보하면서 경제성 및 시공성을 향상시키기 위한 보강재 연직 배치 간격 및 길이 변화가 보강토체 전체의 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위하여 강성벽을 갖는 1/10 축소모형 보강토체 및 높이 3m의 실내 실대형 시험체를 조성하고, 모사 열차하중 하에서의 변형 특성을 평가하였다. 시험 결과 비록 짧은 보강재를 사용함에도 불구하고 강성벽 보강노반에서 벽체 수평 발생변위 및 침하는 허용한계 수준 이하이었으며, 보강재 연직 배치간격이 30cm에서 40cm로 증가하여도 사용성 측면에서의 성능 수준에는 큰 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다.