• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.293-308
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• 1999

이 논문에서는 패널, 깊은 보 그리고 전단벽과 같이 평면응력상태하에 있는 철근콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 있어서의 직교이방성 콘크리트 구성 모델의 적용성을 보여준다. 등가의 일축 변형을 개념을 토대로 콘크리트의 구성 관계가 주변형률 축과 일치하고 하중이력에 따라 회전하는 직교하는 축에 대해 제시된다. 제안된 모델은 이축 압축응력상태와 인장-압축 응력상태에서 각각 압축강도의 증가와 인장 저항력의 감소효과를 보여주는 이축 파괴영역의 정의를 포함한다. 인장균열이 발생한 후, 콘크리트의 압축강도의 감소효과가 제시되고, 인장강화효과로 알려진 철근에 의해 지지되는 콘크리트의 인장응력이 고려된다. 평균응력과 평균변형률 개념을 사용하여 힘의 평형, 적합조건 그리고 철근과 철근을 둘러싼 콘크리트 사이의 부착응력-슬림 관계를 토대로 인장강화효과를 모사하기 위한 모델이 제안된다. 유한요소 모델에 의한 예측은 유용한 실험자료와의 비교에 의해 입증된다. 이 논문에서는 해석결과와 이상화한 전단 패널실험으로부터 얻어진 실험값의 비교연구가 수행되고, 제안된 모델의 타당성을 보여주기 위해 서로 다른 응력상태하의 전단 패널 보와 벽체의 힘-변위 관계를 평가하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.5
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• pp.139-149
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• 1998

동적하중하에서 강섬유보강 콘크리트(SFRC)는 유연도 및 균열억제에서 우수한 재료로서 최근에 각종 구조물에 널리 사용되었으며, 특히 내진설계를 위한 강섬유보강 콘크리트 의 재료적 감쇠에 관한 규명이 절실히 요구되고 있다. 본 연구는 강섬유보강 콘크리트(SFRC)보의 재료적 감쇠효과증진을 실험적 및 수치해석적 방법으로 규명하는 데에 목적이 있으며, 일반적으로 강섬유 보강콘크리트(SFRC)보의 감쇠거동은 인장철근비, 강섬유의 혼입량과 형태, 콘크리트의 강도 그리고 응력의 크기에 좌우된다. 강섬유보강 콘크리트보의 감쇠비는 보의 균열상태 변화에따른 동적실험결과로부터 얻을 수 있으며, 일반적으로 강섬유보강 콘크리트는 증가된 에너지감쇠능력으로 인장철근이 소성전 상태에서 철근 콘크리트보의 경우보다 향상된 감쇠거동을 갖고 있는 것으로 판명되었다. 이들 결과의수치해석적인 입증을 위하여 curvature(곡률)와 감쇠값사이의 관계를 기초로 유한요소프로그램 (TICAL)을 개발하였으며, 결론적으로 0.44%인장철근비을 갖고 있는 강섬유보강 콘크리트의 감쇠비는 하중상태에 따라 철근 콘크리트보의 경우보다 약 5%에서 35%정도 향상된 감쇠비를 갖고 있는 것으로 조사되었다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.295-307
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• 1998

철근콘크리트 보에 대해서 인장강화효과의 소성힌지길이를 고려한 재료비선형 해석을 수행하였다. 비선형 해석에서 자유도가 많은 대형구조물에 적용시키기에는 많은 제약이 따르는 복잡한 층상해석기법을 사용하는 대신 단면해석을 통해 미리 구성된 모멘트-곡률 관계를 이용하였으며, 유한요소해석에서 사용요소의 크기에 따른 수치해석상의 오차를 줄이기 위해 인장강화효과와 소성힌지길이 개념을 도입하였다. 마지막으로 제안된 해석 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 해석결과와 실험결과간의 상호 관계를 비교, 분석하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.4A
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• pp.267-279
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• 2009

A numerical model that can simulate the nonlinear behavior of ultra high strength fiber reinforced concrete (UHSFRC) structures subjected to monotonic loading is introduced. The material properties of UHSFRC, such as compressive and tensile strength or elastic modulus, are different from normal strength reinforced concrete. The uniaxial compressive stress-strain relationship of UHSFRC is designed on the basis of experimental result, and the equivalent uniaxial stress-strain relationship is introduced for proper estimation of UHSFRC structures. The steel is uniformly distributed over the concrete matrix with particular orientation angle. In advance, this paper introduces a numerical model that can simulate the tension-stiffening behavior of tension part of the axial member on the basis of the bond-slip relationship. The reaction of steel fiber is considered for the numerical model after cracks of the concrete matrix with steel fibers are formed. Finally, the introduced numerical model is validated by comparison with test results for idealized UHSFRC beams.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.1
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• pp.195-206
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• 1997

비선형 layered 유한요소법과 비선형 프로그래밍 기법에 의하여 주어진 기존의 철근콘크리트 보의 휨강도 및 연성을 근사하게 나타낼 수 있는 강섬유고강 철근콘크리트 보(Reinforced Steel Fibrous Concrete Beam : RSFC Beam)의 인장 및 압축철근량, 강섬유의 혼입률 등을 산정하였다. 개발된 모델을 이용하여 콘트리트의 압축강도 및 철근비가 서로 다른 일반 철근콘크리트 보에 있어서 강섬유보강 콘크리트를 사용할 경우, 기존 철근을대체하는 강섬유의 량과 또한 이로 인한 인장 \ulcorner 압축 철근량의 변화량을 조사하였다. 기존 문헌에 나타난 강섬유보강 콘크리트보의 전간강도식을 이용하여 일반 철근콘크리트보와 비교하여 강섬유보강 철근콘크리트 보에서 증가될 수 있는 스터럽의 간격을 산정하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.9 no.2
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• pp.191-198
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• 2005

This study was carried out to investigate quantitatively the relationship between the degree of rebar corrosion and the strength of reinforced concrete beams. After producing equations for the relationship between both the tensile properties of rebars and bond properties and the corrosion percentage of rebars, finite element analysis and bending tests were conducted for RC beams damaged by corrosion of tension main rebar. As a result, it was made that the strength of RC beams damaged by corrosion could be practically simulated by FEM analysis using experimentally determined material properties representing the bond and the mechanical characteristics of corroded rebars.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.6 no.2
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• pp.138-145
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• 2018

This paper studies the bending behavior of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) beams focused on the effect of variation in major material design parameters such as tensile strength, elastic modulus of UHPFRC, and rebar ratio. Analytical results show that the variation in the range of ${\pm}20%$ in the tensile strength of UHPFRC causes the significant difference in ${\pm}8{\sim}9%$ of bending strength compared to the reference condition. The variation of elastic modulus in UHPFRC rarely causes the effect on the bending strength of the UHPFRC section, whereas causes the difference in the slopes of moment-curvature curves, indicating different bending stiffness of UHPFRC sections. For the rebar with yield strength of 400MPa, the bending strength of SC120f is increased by 30, 67, and 99% when the rebar ratio is 1.0, 1.5, and 20%, respectively, compared to the rebar ratio of 0.5%. Therefore, it is observed that the variation of rebar ratio significantly affects the difference in bending strength of UHPFRC beams. However, as the compressive strength of UHPFRC becomes greater, the effect of rebar ratio on the increase of bending strength is decreased.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2008.11a
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• pp.169-172
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• 2008

Longitudinal elongation develops in reinforced concrete beams that exhibit flexural yielding during cyclic loading. The longitudinal elongation can decrease the shear strength and deformation capacity of the beams. In the present study, nonlinear truss model analysis was performed to study the elongation mechanism of reinforced concrete beams. The results showed that residual tensile plastic strain of the longitudinal reinforcing bar in the plastic hinge is the primary factor causing the member elongation, and that the shear-force transfer mechanism of diagonal concrete struts has a substantial effect on the magnitude of the elongation. Based on the analysis results, a simplified method for evaluating member elongation was developed. The proposed method was applied to test specimens with various design parameters and loading conditions..

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.15 no.1
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• pp.69-77
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• 2003

One directional and biaxial tension tests of 13 reinforced concrete panels were conducted to derive a constitutive law of concrete. Based on the test results, a model equation is derived for the stress-strain relationship of concrete in tension. Main test variables are reinforcement ratio and the load ratio applied in two directions. In addition a failure envelope of concrete in tension-tension region is suggested based on the initial crack occurrence. Test results show that the concrete carries substantial tensile stress even after cracking occurrence. However, the application of this proposed stress-strain relationship for concrete is limited to the case where the direction of reinforcement coincides with the direction of the applied principal stresses.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.441-444
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• 2010

대공간 구조물과 초고층 빌딩에 있어 건축물의 자중 감소에 대한 요구가 늘어나고 있으며 이에 대한 가장 효과적인 방법 중 하나는 경량 콘크리트를 사용하는 것이다. 본 연구는 최외단 철근의 순인장 변형률에 따른 경량콘크리트 보의 휨 거동 및 휨 성능을 평가하는 것에 그 목적이 있다. 크기와 형상이 동일한 보통중량 콘크리트 보 1개와 경량 콘크리트 보 4개의 총 5개 시험체를 제작하여 최외단 철근의 순인장 변형률을 변수로 실험을 수행하였으며 이를 통해 순인장 변형률에 따른 경량콘크리트 보의 강도와 연성의 변화를 분석하였다. 실험 결과 최외단 철근의 순인장 변형률이 증가할수록 시험체의 연성비는 증가하였으며 최대하중과 강성은 감소하였다. 특히 순인장 변형률 0.005 이상에서 연성지수 2 이상을 확보할 수 있었다.