• Title/Summary/Keyword: 콘크리트 모델링

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Behavior characteristics of Pile-type vessel collision protective structure (파일형 선박충돌방호공의 거동특성)

  • Lee, Jeong-Woo;Park, Jun-Seok;Lee, Gye-Hee
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.433-436
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    • 2010
  • 본 논문에서는 파일형 선박충돌 방호공에 선박이 충돌하였을 때 방호공의 거동을 해석하였다. 방호공의 구조는 상부슬래브, RCP 말뚝 및 이를 지지하는 지반은 비선형 지반스프링으로 모델링 하였다. 상부슬래브 8절점요소로 모델링 하였으며 철근과 콘크리트로 구성되어있다. RCP 말뚝은 철근망과 충진콘크리트로 구성되어있으며 충돌 시 파괴거동을 표현할 수 있는 Damaged Plasticity로 모델을 사용하였고 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박충돌 시 선박의 강성에 따른 거동 특성을 파악하기 위해 선박을 강체모델과 실제모델에 대한 해석을 수행하였다. 선박과 교량의 충돌은 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 3.3m/sec로 가정하였다. 선박과 방호공과의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박 충돌 시 방호공의 에너지 거동을 분석하였다. 해석결과 선박의 강성이 커질수록 슬래브의 변형 및 소산 에너지량이 커지는 것을 확인할 수 있었다.

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Mechanical Model for Failure of Compressed Concrete in Reinforced Concrete Beams (철근 콘크리트 보에서 압축력을 받는 콘크리트의 파괴에 대한 역학적 모델)

  • 한국콘크리트학회
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.16 no.4 s.81
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    • pp.70-77
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    • 2004
  • 콘크리트 구조물에 대한 많은 기준들의 요건에 따르면, 휨을 받는 철큰 콘크리트(RC) 보의 압축부에서의 응력은 일반적으로 일축의 응력-변형을 관계를 이용하여 계산한다. 이와 같은 접근은 가끔씩 압축력을 받는 콘크리트에서 부서짐이 발성할 때 보의 구조적 거동을 재현하지 못할 수 있다. 결과적으로, RC 구조물의 지지력과 그들의 연성은 근사적으로 평가된다. 본 논문에서는 압축을 받고 있는 콘크리트의 postpeak 거동은 활동면을 이용하여 모델링되었다. 이 활동 면의 모멘트-곡률곡선에서 연화부분에 그 원인이 있다. 제안된 활동현상의 수학적 표현은 압축력을 받는 콘크리트(즉, 연화부분의 거동이 압축영역의 크기와 변형률구배(곡배)에 의존하는)에 있어서 특정한 응력-변형률 관계를 정의하는 것이 얼마나 어려운지를 보여주고 있다.

Experiments and Analysis of Concrete Columns Confined with Lateral Reinforcements (횡구속된 콘크리트 기둥의 실험 및 해석)

  • 송하원;최동휴;변근주;김기수
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.2
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    • pp.167-178
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    • 1998
  • 횡방향철근에 의하여 적절히 구속된 콘크리트 기둥은 강도증가 및 연성의 확보면에서 유리하다. 본 연구의 목적은 횡방향철근에 의하여 구속된 코아콘크리트의 크기,횡방향철근의 간격비 및 체적철근비 등의 변화에 따른 콘크리트 기둥의 극한강도를 포함한 최대하중 이전의 거동 및 최대하중 이후의 거동을 실험적, 해석적으로 고찰함으로써 콘크리트 기둥의 구속효과정도를 규명하려는데 있다. 본 연구에서는 횡구속된 콘크리트 기둥모형의 압축재하실험을 수행하였으며, 최대하중 이전의 거동에 대하여 연속체적 파괴와 소성을 고려한 3차원 모델링을 통한유한요소해석을 실시하였다. 또한 횡구속된 콘크리트 기둥의 변형률국소화 모델에 의한 파괴해석을 통하여 구속된 콘크리트 기둥의 최대하중 이후의 거동을 재현하였다. 해석결과는 압축재하실험의 결과와 비교, 분석되었으며, 이에 따른 구속효과를 규명하였다.

A Unified Model of Strain Localization in Concrete (콘크리트 변형률 국소화의 통일된 모형)

  • 송하원;김인순
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.5
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    • pp.115-125
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    • 1997
  • 콘크리트의 변형률국소화는 콘크리트의연화거동에 수반되어 변형이 국부적으로 집중되는 현상이다. 본 연구의 목적은 인장과 압축하중상태에서 콘크리트 부재에 발생하는 콘크리트 변형률 국소화 거동을 해석적으로 재현할 수 있는 통일된 모형을 제안하는 것이다. 본 논문에서는 인장과 압축에 대하여 변형률국소화가 일어나는 콘크리트 부재를 변형률 연화가 일어나는 국소화영역과 탄성제하가 발생하는 비국소화영역으로 구분하여 모델링하는 통일된 모형을 제안하였다. 또한 제안된 모형에서 미시역학적 평균화기법을 이용해 평균등가탄성계수와 수정된 평균등가탄성계수를 구하여 시편의 크기와 국소화영역의 크기에 따는 해석을 수행하였으며 기존의 실험값과 비교하였다. 연구결과, 본 연구에서의 변형률국소화모형이 크기효과를 포함한 콘크리트의 변형률국소화거동 해석에 타당하게 적용될 수 있음을 보여주었다.

Nonlinear Flexural Modelling of Composite Prestressed Concrete Beams Reinforced with Advanced Composite Materials (복합 신소재 프리스트레이트 콘크리트보의 비선형 휨 모델링)

  • ;Naaman, Antoine
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.403-408
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    • 1998
  • The analytical model is developed in order to predict the nonlinear flexural responses of bonded and unbonded prestressed concrete beam which contains advanced composite materials. The block concept is used, which be regarded as an intermediate modeling method between the couple method with one block and the layered method with multiple sliced blocks in a section. The model can successfully predict the flexural behavior of variously reinforced prestressed concrete beams.

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Thermodynamic Modeling of Long-Term Phase Development of Slag Cement in Seawater (해수에 노출된 슬래그 시멘트의 장기 상변이 열역학 모델링)

  • Park, Solmoi;Suh, Yongcheol;Nam, Kwang Hee;Won, Younsang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.41 no.4
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    • pp.341-345
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    • 2021
  • Known to improve resistance to chloride ingress, blast furnace slag is a widely used supplementary cementitious material. However, a detailed characterization of cements blended with slag exposed to seawater remains unavailable. This study employs thermodynamic modeling as a toolkit for assessing the long-term phase evolution of slag cement in seawater. The modeling result shows that slag incorporation leads to the formation of phases that are less prone to structural alteration in seawater. Formation of more ettringite is expected to induce expansion in both plain and blended cements, while brucite is unstable in the blended systems. Despite this, the porosity is expected to increase in the blended cements, and aluminate hydrates with a higher chloride binding capacity are more abundant in the blended cements. The results suggest that the use of slag in concrete improves the durability performance of concrete in marine environments.

Reduced Degree of Freedom Modeling for Progressive Collapse Analysis of Tall Buildings using Applied Element Method (응용 요소법을 이용한 초고층 건물의 축소 모델링 연쇄붕괴 해석)

  • Kim, Han-Soo;Wee, Hae-Hwan
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.26 no.5
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    • pp.599-606
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    • 2014
  • Since progressive collapse of tall buildings can cause enormous damage, it should be considered during the design phase of tall buildings. The progressive collapse analysis of tall buildings using finite element methods is almost impossible due to the vast amount of computing time. In this paper, applied element method was evaluated as an alternative to the finite element method. Reduced DOFs modeling technique was proposed to enable the progressive collapse analysis of tall buildings. The reduced DOFs model include only the part which is subjected to direct damage from blast load and the structural properties such as mass, transferred load and stiffness of excluded parts are accumulated into the top story of the reduced DOFs model. The proposed modeling technique was applied to the progressive collapse analysis of 20-story RC building using three collapse scenarios. The reduced DOFs model showed similar collapse behavior to the whole model while the computing time was reduced by 30%. The proposed modeling technique can be utilized in the progressive collapse analysis of tall buildings due to abnormal loads.

Modeling of Precast Concrete Shear Walls BIM Program (BIM 프로그램을 이용한 프리캐스트 콘크리트 전단벽의 모델링)

  • Mun, Ju-Hyun;Yoon, Hyun-Sub;Kim, Jong-Won;Eom, Byung-Ho
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.22 no.5
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    • pp.451-462
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    • 2022
  • The objective of the study is to establish a BIM modeling of precast concrete(PC) shear wall with various wall-to-base connections. The family library of PC shear wall was established in BIM program using component function in a IFC(Industry foundation classes) file format and SketchUp program. From the BIM program, the amounts of concrete, reinforcing bars and steel materials as well as the interference of arranged reinforcing bars can be accurately evaluated in the PC shear walls with spliced sleeves, bolt, or welding plate connection methods. Although the additional metallic materials such as steel plates, bolts, and nuts were used in the PC shear walls with welding plate connection method, their amounts of materials, economic efficiency, and environmental impact were similar to those with spliced sleeve connection. Consequently, the bolt or welding connection is a highly applicable method as wall-to-base connection of PC shear walls, and it was a more useful method than spliced sleeve method, particularly considering the constructability.

Structural Behavior of Composite Basement Wall According to Shear Span-to-Depth Ratio and FE Analysis Considering the Condition of Contact Surface (전단경간비에 따른 합성지하벽의 거동과 접촉면의 조건을 고려한 유한요소 해석)

  • Seo, Soo Yeon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.6
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    • pp.118-126
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    • 2011
  • The objective of this paper is to study the structural behavior of Composite Basement Wall (CBW) according to shear span-to-depth ratio through an experiment and predict the nonlinear behavior of CBW by using ADINA program widely has been being used for FE analysis. Especially, this study focuses on the part of CBW in which the Reinforced Concrete (RC) is under compression stress; At the region of CBW around each floor, RC part stresses by compressive force when lateral press by soil acts on the wall. The contact condition between RC wall and steel (H-Pile) including stud connector is main factor in the analysis since it governs overall structural behavior. In order to understand the structural behavior of CBW whose RC part is under compressive stress, an experimental work and finite element analysis were performed. Main parameter in the test is shear span-to-depth ratio. For simplicity in analysis, reinforcements were not modeled as a seperated element but idealized as smeared to concrete. All elements were modeled to have bi-linear relation of material properties. Three type of contact conditions such as All Generate Option (AGO), Same Element Group Option with Tie(SEGO-T) and Same Element Group Option with Not tie(SEGO-NT) were considered in the analysis. For each analysis, the stress flow and concentration were reviewed and analysis result was compared to test one. From the test result, CBW represented ductile behavior by contribution of steel member even if it had short shear span-to-depth ration which is close to "1". The global composite behavior of CBW whose concrete wall was under compressive stress could be predicted by using contact element in ADINA program. Especially, the modeling by using AGO and SEGO-T showed more close relation on comparing with test result.