• 콘크리트학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.523-530
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• 2009

콘크리트를 설계하기 위해 설계자는 설계의 효율성을 위하여 일축휨강도에 기초한 설계를 하고 있지만, 포 장체 및 바닥판과 같은 실제 구조요소의 응력상태는 재료전반에 작용하는 이축응력이 발생하게 된다. 따라서 콘크리트 의 이축휨시험은 사용하중상태에서 콘크리트의 거동을 평가할 수 있는 중요한 설계인자로서 사용될 수 있다. 이 연구 에서 저자들은 콘크리트 이축휨강도를 평가할 수 있는 BFT 시험법의 최적 구성을 제안하였다. 이 기법은 세라믹 또는 바이오 재료 분야에서 사용되어온 링온링 시험법을 콘크리트 재료에 적합하도록 수정, 제시한 것이다. 이를 위하여 유 한요소해석과 정밀해에 대한 분석을 통하여 시험체의 형상과 시험법을 제시하였다. 제안된 방법에 의한 실험 결과, 이 축휨실험을 통하여 콘크리트 재료의 휨강도를 충분히 판정할 수 있는 것을 증명할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2A호
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• pp.185-191
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• 2010

콘크리트 구조물의 사용성과 내구성 저하의 원인이 되는 균열은 응력의 크기, 응력구배 및 기타 구조적 재료적 원인 등에 의하여 발생하기 때문에 콘크리트의 균열강도를 정확히 예측하기는 매우 어렵다. 특히 판구조의 경우 기존의 일축휨강도에 의한 균열평가가 실제 구조물의 균열강도와 상이할 수 있다. 본 연구에서는 이축휨인장강도 평가에 적합한 시험체 제원을 적용하여 일축과 이축휨강도 특성을 비교, 평가하였다. 실험결과 골재의 크기 및 실험체 크기의 증가에 따라 일축 및 이축휨강도 모두 강도가 저하되는 것으로 나타났다. 일축휨강도에 비하여 이축휨강도가 일축휨강도의 39.5~99.2%로서 전반적으로 낮은 강도를 갖는 것으로 평가되었으며, 특히 20 mm 골재를 사용한 경우에는 76%정도로 고찰되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권10호
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• pp.1695-1702
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• 2003

Fatigue crack initiation around a hole subjected to biaxial fatigue loads with a phase difference was investigated. Axial and torsional biaxial fatigue loads with different phase differences and biaxiality of 1/√3 were applied to thin-walled tubular specimens. Five phase differences of 0, 45, 90, 145 and 180 degrees were selected. Directions of the fatigue crack initiation around the hole were found to approach to the circumferential direction of the specimen with increment of the phase difference for fatigue tests with phase differences less than 90$^{\circ}$. Whereas directions for tests with phase differences greater than 90$^{\circ}$ got away from the circumferential direction and those were symmetric to the directions for tests with phase difference less than 90. . Furthermore, it was shown that the fatigue initiation life decreased with increment of phase difference for fatigue tests with phase differences less than 90$^{\circ}$, but it increased for tests with phase difference greater than 90$^{\circ}$. The crack initiation direction can be successfully explained by using the direction of the maximum tangential stress range obtained around the hole and at far-field.

• 전산구조공학
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• 제4권1호
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• pp.73-82
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• 1991

판의 탄소성 좌굴문제는 판 구조의 해석과 설계시의 중요성으로 인하여 상당한 관심이 모아져 온 분야이다. 본 연구에서는 유한요소법에 의한 효율적인 탄소성 좌굴해석 프로그램을 개발하였다. 탄소성 강성행렬을 구성하기 위한 소성이론으로는 실험결과와 잘 일치하는 Stowell의 변형이론을 사용하였으며, 좌굴하중을 해석하기 위해서는 고유치해석에 의한 반복기법을 사용하였다. 고유치해석에서는 불필요한 고유치의 계산을 피할 수 있는 subspace반복기법을 사용하였다. 해석결과를 Stowell이 제시한 이론해와 Pride에 의한 실험결과와 비교하여 프로그램의 타당성을 보이고, 이를 이용하여 단순지지, 또는 고정된 경계조건에 대하여 일축 또는 이축응력이 작용되는 여러 경우에 대하여 좌굴하중을 구하였다. 또한, 탄소성 좌굴에 미치는 형상비의 영향을 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권6호
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• pp.84-90
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• 2004

Fatigue tests were conducted on SM45C steel using hour-glass shaped smooth tubular specimen under biaxial loading in order to investigate the crack formation and growth at room temperature. Three types of loading systems, were employed fully-reserved cyclic torsion without a superimposed static tension or compression fully-reserved cyclic torsion with a superimposed static tension and fully-reserved cyclic torsion with a superimposed static compression. The test results showed that a superimposed static tensile mean stress reduced fatigue life however a superimposed static compressive mean stress increased fatigue life. Experimental results indicated that cracks were initiated on planes of maximum shear strain whether or not the mean stresses were superimposed. A biaxial mean stress had an effect on the direction that the cracks nucleated and propagated at stage 1 (mode II).

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권2호
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• pp.57-77
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• 1989

본고는 팽장성 암석들의 시간의존적변형의 측정을 위한 실험장치와 실험고과에 관해서 설명한다. 새로운 실험장치들은 개선된 일축벽축하의 팽난시험, 일축 인장하의 인창시험과 이축 응력하의 팽 복시험을 위해서 제작하였다. 본 실험장치들은 암반파착시 지반에 작용하는 단순화된 헌력상태하에 있는 암반의 시간의존적 변형을 제 수직방향에서 측정한다. 지난 몇년간에 걸쳐서 얻은 실험결과에 의하면 본 실험장치들은 세공적으로 작동하는 것으로 나타났다. 실험결과로 보면, 퀸스톤 체일(Queenston shale)의 자유변형조건하에서의 시간의존적 변형 거동은 층리면과 수직인 방향에서는 층리면과 평행인 방향에서보다 약간 더 많은 역접이 일어나는 이방성적 거동을 보인다. 한 방향에 응력을 받을 때에는 응력이 작용하는 방향은 물론 그와 수직되는 방향의 역장성변형이 억제된다.

• 터널과지하공간
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• 제13권5호
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• pp.331-343
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• 2003

주입공법은 터널 등 지하구조물의 보강법으로 적용사례가 증가하고 있으나, 그 효과의 공학적 평가에 관한 연구는 매우 부족한 실정이며, 특히 절리를 포함한 불연속암반의 주입재에 의한 역학적 특성변화에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 형편이다. 따라서 본 연구에서는 주입에 의한 불연속암반의 변형특성을 규명하기 위하여 절리군의 경사, 절리군의 간격을 달리한 절리암반모형을 제작한 후, 이에 대한 주입전후에 대한 이축압축시험을 실시하여 변형특성을 조사하였다. 또한 시멘트현탁액 주입공법이 적용된 고속도로터널에 대한 3차원 유한차분해석을 실시하여, 이를 현장계측자료와 비교함으로써 해석의 타당성을 검토하였다. 주입후 절리 암반모형에 대한 이축압축시험결과, 절리암반의 하중-변형곡선은 주입전의 비선형에서 선형적으로 변하였으며, 변형계수도 증가하는 것으로 나타났다. 절리간격과 최소주응력이 커짐에 따라 주입전 변형계수에 대한 주입후 변형계수의 비가 지수함수적으로 감소하는 경향을 보였다. 주입전후의 이축압축시험결과로부터 주입전 암반의 변형계수와 주입후 암반의 변형계수의 관계를 지수함수로 표현한 경험식으로 제시하였다. 현지암반의 주입에의한 보강효과를 3차원 유한차분법을 이용하여 해석한 결과, 주입공법이 적용될 경우 터널의 천단과 측벽에서 발생되는 변위는 현저하게 감소하는 것으로 해석되었으며, 굴착이 진행됨에 따라 발생하는 변위의 양상이 현장 계측결과와 유사한 경향을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.433-442
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• 2003

본 연구에서는 단조하중, 반복하중, 비례하중, 비례하지 않는 하중을 받는 콘크리트 구조물의 3차원 유한요소해석을 위한 비선형 아소성 콘크리트 모델을 개발하였다. 이 구성모델은 등가일축변형률 개념을 기초로 하여 3차원 구성관계를 세 개의 서로 독립된 등가일축 구성관계로 바꾸고 이들 통하여 콘크리트의 거동을 예측하도록 모델되었다. 일축 구성관계는 Willam-Warnke의 파괴면을 이용하여 주응력공간에서 구해진 최대 압축응력으로부터 결정되었다. 특히 중수압축을 따라 재하되는 하중에 대한 콘크리트의 비선형 특성을 예측하기 위하여 파괴면에 캡면을 도입하였다. 일축 구성관계는 Popovis와 Saenz의 모델을 근거로 하여 구속응력이 증가함에 따라 취성에서 연성으로 변화하는 현상을 묘사할 수 있도록 새롭게 유도하였다. 개발된 모델을 모델의 성능을 평가하기 위하여 여러 실험결과와의 비교를 시도하였다. 먼저 일정한 구속응력과 단조하중을 받는 실험결과와 비교하였고, 이축압축실험과 비례하지 않는 하중과 반복하중을 받는 삼축압축 실험결과와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.703-709
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• 2017

본 논문에서는 재분배된 크리프 응력을 근사적으로 접근하기 위해 크리프 해석에 비해 비교적 간단한 탄성 및 탄성-소성 해석법을 사용하여 그 결과와 비교하였다. 탄성해석 결과를 이용하여 $M_{\alpha}-tangent$ method의 Primary Stress와 ASME 코드의 $P_L+P_b/K_t$를 구하였고 탄성-소성 해석 결과를 이용하여 R5 코드의 ${\sigma}^R_{ref}$ 를 구하였다. 용접 형상이 있는 십자 모양의 판 형상에 굽힘 하중, 단축인장 및 이축인장이 작용하는 경우와 r/t가 5, 20인 곡관에 굽힘 하중 및 내압이 작용하는 경우 등 여러 형상에 대한 해석을 수행하였다. 요소 민감도 확인을 위해서는 판 형상에 굽힘 하중이 가해 지는 경우 여러 요소 크기에 대한 해석을 수행하였다. 간략 해석 결과는 크리프 응력과 큰 차이를 보이지 않았지만, $M_{\alpha}-tangent$ method의 경우 요소 크기에 민감하고 ASME코드와 R5코드의 결과는 요소 크기에 민감하지 않았다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.581-594
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• 2014

HSB800과 HSB600 강재를 플랜지와 웨브에 적용하고 균일휨모멘트를 받는 하이브리드거더의 휨강도 평가를 위한 연구를 수행하였다. 비조밀 및 조밀플랜지와 세장, 비조밀 및 조밀 웨브를 갖는 이축 및 일축대칭 단면들을 대상으로 하였으며, 3차원 쉘요소 모델에 초기처짐과 잔류응력의 영향을 고려하여 '단면 휨강도' 및 '횡비틀림좌굴 강도'를 비선형해석으로부터 평가하였다. 수치해석 결과는 AASHTO LRFD 및 Eurocode 3 기준과 비교하였으며, 비조밀 및 조밀 웨브를 갖는 단면에 대해서는 AASHTO LRFD 부록 A6 기준의 적용성을 분석하였다.