• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.389-400
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• 2009

현행 기준식에 따르면 초고강도 콘크리트에서는 철근 인장이음길이보다 압축이음길이가 더 길어지는 현상 이 발생된다. 횡보강근의 영향을 반영하면 이러한 경향은 더욱 심화된다. 실제 구조물에서 반드시 존재하는 횡보강근과 철근 지름의 영향을 40, 60 MPa 콘크리트에 대한 압축이음 실험을 통해 강도와 거동 특성을 분석하였다. 지름 22, 29 mm 에 대한 실험 결과 철근 지름의 영향은 없는 것으로 나타났다. 가는 지름의 철근에서는 이음강도의 증진이 기대될 수 있으나, 압축철근에는 주로 큰 지름의 철근이 사용되므로 압축이음에서는 철근 지름의 효과를 고려할 필요가 없을 것 으로 판단된다. 횡보강근이 있는 압축이음강도는 현행 설계기준과 비교할 때 100% 이상 크므로 횡보강근을 고려한 새 로운 설계기준식의 정립이 필요하다. 지압은 이음 단부에 배근된 횡보강근에 의해서만 강도가 향상되며, 이음구간에 배 근된 횡보강근에는 무관하다. 횡보강근량이 많을수록 부착에 의해 발현되는 강도는 거의 선형적으로 증가하며, 이음단 부에만 횡보강근을 배근해도 부착강도가 6% 향상되었다. 횡보강근이 배근된 경우 부착에 의해 발현되는 강도는 인장이 음에 비해 동등하거나 더 낮아지므로, 인장이음에 비해 압축이음의 강도 증진은 단부 지압 효과로만 설명될 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.689-692
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• 2011

본 논문에서는 해양작업 상태의 하중조건을 고려한 부유식 원유생산 저장 하역 장치에 설치된 라이져 보강구조의 강도설계에 관련하여 다양한 근사화 기법 기반 설계 최적화 및 그 성능을 비교하고자 한다. 설계 최적화 문제는 하중조건별 구조강도의 제한조건 하에서 중량을 최소화하여 설계변수인 구조 부재치수가 결정되도록 정식화 된다. 비교 연구를 위해 사용된 근사화 기법은 반응표면법 기반 순차적 근사최적화(RBSAO), 크리깅 기반 순차적 근사최적화(KBSAO), 그리고 개선된 이동최소자승법(MLSM) 기반 근사최적화 기법인 CF-MLSM와 Post-MLSM이다. 본 연구에 적용한 MLSM 기반 근사최적화 기법들은 제한조건의 가용성을 보장할 수 있도록 새롭게 개발되었다. 다양한 근사화 모델 기반 설계 최적화 기법에 의한 결과는 설계 해의 개선 및 수렴속도 등의 수치적 성능을 기준으로 실제 비근사 설계최적화 결과와 비교검토 하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.21-29
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• 2009

블록식 보강토옹벽의 설계 시 국부적 안정성 평가에 있어서 실험적 방법을 통한 전면블록과 보강재 사이의 연결강도에 대한 특성을 평가해야 한다. 그러나 NCMA 및 FHWA에서 제안하고 있는 연결강도 평가방법을 적용할 경우에는 다소 보수적인 평가결과 나타나게 된다. 따라서 본 연구에서는 전면블록과 지오그리드 보강재 사이의 연결강도 시험을 수행하였다. 또한 시험결과를 NCMA, FHWA 및 Soong & Koerner가 제안한 평가방법에 의해 블록식 보강토옹벽 설계사례에 적용하였다. 그 결과, Soong & Koerner에 의해 제안된 연결강도 시험으로부터 얻어진 극한연결강도를 허용연결강도로서 적용하여도 설계시 요구되는 안정성을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.15-22
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• 2013

도상구조의 자갈(연성)에서 콘크리트(강성)로의 변화는 이를 지지하는 철도 노반구조에서도 보다 엄격한 변형 규제에 적합한 신형식 철도보강노반 구조를 요구하고 있다. 본 논문에서는 공용 후 잔류침하를 최소화할 수 있으면서도 대용량 반복하중이 작용하는 철도노반 영구구조물로서의 기능을 유지할 수 있는 강성벽 일체형 철도보강노반의 설계 특성을 평가하기 위한 민감도 분석을 실시하였다. 개발한 설계프로그램을 이용하여 단보강재와 장보강재의 간격, 보강재 강성 등 설계 입력변수 변화에 따른 원호활동, 전도 및 활동파괴에 대한 안전율 및 발생 부재력을 평가하였다. 이를 통하여 철도보강노반에서는 높이의 40%(0.4H)의 짧은 보강재를 연직간격 0.4m로 적용할 수 있으며 보강노반 적용을 위한 원지반 조건 등을 평가할 수 있었다. 또한, 철도보강노반을 구성하는 벽체와 보강재 연결구조의 중요성, 벽체 경계조건에서의 변위 허용구조 적용을 통한 하중 재하 시 발생 최대휨모멘트를 저감시키는 설계상의 특징을 파악할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.1-7
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• 2006

1960년대 초 오스트리아에서 개발된 그린월(green wall) 공법은 독립식 콘크리트 보형식의 옹벽으로, 전, 후면 가로보와 세로방향으로 버팀보를 연속적으로 쌓아 올려 내부에 다짐성토를 시행, 구조체가 일체 거동하도록 강성벽체(rigid body)를 형성시키는 옹벽 구조물이다. 국내의 경우, 옹벽 전면 가로보 사이의 공간에 식생이 가능한 친환경적 장점이 있어, 1999년 이후 국내실정을 고려 원지반의 토공량을 최소화할 수 있도록, 쏘일네일 등으로 보강하여 절토 공사현장에 다양하게 적용되고 있는 추세이다. 그러나 그린월 옹벽과 배면에 보강된 쏘일네일이 합벽시공될 경우, 네일에서의 토압분담효과 등에 대한 영향을 고려하지 않고 일반적인 Rankine 토압으로 설계, 시공하여 이중으로 보강공사비용이 투입되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 G$\ddot{a}$ssler(1988)가 제안한 'Two-Body Translation Mechanism(TBTM)'을 이용한 안정해석기법을 수정하여, 네일의 토압 분담효과를 반영할 수 있는 설계기법을 제시하였으며, 본 연구에서 제안한 설계기법을 적용하여 그린월의 보수, 보강공사 비용을 상당부분 감소한 현장설계 사례를 소개하고자 한다. 아울러 본 연구에서 제시한 설계기법을 토대로 계산된 토압을 수치해석 결과와 비교, 검토해 보았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.755-763
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• 2008

본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트와 L형강을 사용한 합성 복근보의 구조성능을 평가하고자 실험 연구를 수행하였다. 총 6개의 강섬유보강 합성 복근보 실험체를 제작하였으며, 모든 실험체는 혼입률 1%의 강섬유 보강이 이루어졌다. 실험체의 주요 변수는 전단보강상세와 전단경간비이며, 실험에서 구한 강도특성을 대상으로 설계강도 산정식의 적용성을 분석하였다. 또한 실험체의 강성, 연성능력 및 에너지소산능력 등의 구조성능을 평가하였다. 그 결과에 의하면 합성보의 휨 및 전단강도 산정식은 양호한 수준으로 실험체의 강도특성을 예측할 수 있었다. 한편 실험체에 적용한 전단보강상세에 따라 최대강도, 연성능력, 에너지흡수능력이 다르게 나타나고 있으며, 트러스 형태의 대각부재에 의한 전단보강상세가 가장 우수한 구조성능을 보여 주었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.1-7
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• 2007

연약지반처리를 위해 바로 장비가 진입하기 어려운 경우에, 적절한 강도를 갖는 토목섬유를 부설하고 그 위에 샌드매트층(Sand Mat)을 형성시켜 기초지반의 지지력을 증가시킨다. 이러한 보강메카니즘에 대한 지지력을 평가하는 식을 Yamanouchi(1985)가 제안을 하였다. 우리나라의 경우 주로 Yamanouchi가 제안한 식을 사용하여 설계를 행하고 있다. 그러나, 제안식에서 접지압을 감소시킬 목적으로 접지폭원을 증대시키면 오히려 지지력은 감소하고 소정의 안전율을 얻기 위해서는 성토두께를 증가해야 하는 등 지지력 산정에 있어서 논리적인 모순점을 내포하고 있다. 이러한 논리적인 모순점을 검토하기 위해서 모형토조에 연약지반을 조성하여 지지력실험을 실시하였다. 연약지반자체, 연약지반위에 보강재를 포설했을 때, 포설된 보강재에 인위적으로 인장력을 가했을 경우, 샌드매트층을 포설했을 때, 다른 조건을 일치시키며 단지 재하판의 폭을 달리 했을 때 등으로 나누어 모형재하시험을 행하였다. 실험결과를 다양하게 분석하였으며 특히 Yamanouchi가 제안한 식이 갖는 모순점을 설명하는 새로운 지지력식을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.936-943
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• 2011

ACI 440.1R-06 설계지침에서는 FRP-보강근 콘크리트 부재의 처짐 계산을 위해 Branson에 의해 제안된 유효단면2차모멘트를 수정 보완하여 제시하고 있다. 그러나 다수의 연구자들은 아직까지도 적용범위의 적절성에 대해 의문점을 제기하고 있다. 이에 본 연구에서는 12개의 장방형 단면과 9개의 T형단면의 FRP-보강근 콘크리트 시험체를 제작하여 처짐 실험을 통해 얻어지는 실험값과 제안된 이론식에 의해 얻어진 계산값을 비교 분석하여 합리적인 처짐설계를 위한 기초자료를 제안하고자 하였다. 결과로서 FRP-보강근 콘크리트 보의 처짐값은 장방형단면에서는 계산값이 실험값 보다 과소평가 되었으나, T형단면에서는 계산값이 실험값 보다 다소 과대평가 되어 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.61-69
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• 2004

신설교량의 경우 최근 개정된 도로교설계기준에 의해 내진설계를 수행하여 시공되었으나, 내진설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용중에 있는 철근콘크리트 교각의 경우에는 지진에 의한 횡하중에 대해 취약할 수 있다. 특히 형상비가 큰 기존 교각에서는 기초와 교각 접합부에 주철근 겹침이음이 존재하므로 지진이 발생할 경우 피복콘크리트 파손에 따른 부착파괴 형태의 급격한 취성파괴 거동을 나타낸다. 이러한 부착파괴가 일어나는 소성힌지 구간에 FRP 적층 원통관으로 보강하여 부착강도를 크게 함으로써 횡하중에 대한 급격한 파괴를 예방할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 적층 원통관으로 보강된 원형교각에서 FRP 적층 원통관이 주는 구속효과를 효과적으로 산정하기 위한 이론식을 유도하여 제안하고자 하였다. 이를 위해 FRP 적층 원통관이 철근콘크리트 원형교각에 발생시키는 구속응력을 이론적으로 유도하여 제안하였으며, 제안된 식의 타당성을 검증하기 위해 기존의 타 연구에서 수행한 실험결과와 비교, 검토하였다. 또한 다양한 FRP 적층조건에 따른 구속응력의 변화를 고찰하기 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 이와 같은 연구를 통해 본 연구에서 제안하는 식이 FRP 적층 원통관을 이용하여 보강한 기존 원형교각의 거동을 잘 예측할 수 있음을 확인하였으며, 적층수, 섬유배향각, 섬유방향의 탄성계수가 FRP 적층 원통관에 의한 내진보강효과에 가장 지배적인 매개인자임을 알 수가 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.40-47
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• 2013

외부강선으로 보강된 철근콘크리트 보에 대한 기존 연구 대상은 과보강 철근콘크리트 보가 대부분이다. 그러나 이러한 저보강 철근콘크리트 보에 대한 외부 강선 보강은 보강 텐던의 양이 아주 적어서 외부 강선의 보강 효과를 명확하게 분석할 수 없다는 문제점이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 손상된 저보강 철근콘크리트 보를 외부강선으로 보강한 경우를 선택하여 연구를 수행하고자 하였다. 따라서 본 연구에서는 실험을 통하여 보강 효과를 평가하고 적절한 보강방법을 찾기 위해서 7개의 실험 부재를 제작하여 휨거동 실험을 실시하였다. 실험 결과에 의하면, 강선량이 증가할수록 보강효과는 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 에폭시 레진으로 균열을 보수하면 그 효과는 더욱 커지는 것으로 나타났다. 또한 외부 강선의 극한응력에 대한 AASHTO 1994와 ACI-318 설계식은 실험결과와 잘 일치하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 향후 손상된 철근콘크리트 보의 적정 보강 방법을 제시하는 데 효과적일 것으로 예상된다.