• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.269-280
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• 1998

최근에 섬유보강 콘크리트와 섬유보강 플라스틱과 같은 복합소재를 기존의 구조부재와 연루하여 적용하고자하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 첨단 복합소재를 적절히 사용하기 위해서는 이들 소재를 구조물 또는 그 일부에 적용할 시에 저항 메카니즘과 파괴양상에 대한 이해가 요구된다. 본 연구에서는 특별히 단면이 시멘트 복합소재를 층으로 갖거나 FRP 텐던 등으로 보강된 Bonded 및 Unbonded 프리스트레스트 콘크리트보의 비선형 휨거동을 예측할 수 있는 이론모델을 개발하고자 하였다. 본 모델은 한 개의단면으로 해석하는 Couple Method와 여러 개의 적층으로 나눈 Layered Method의 중간적인 모델이라고 할 수 있는 블록개념(Block Concept)이 적용되었다. 주어진 하중에 대한 처짐을 구하기 위하여 N개의 축력에대한 평형조건과 N개의 휨에 대한 평형조건을 이용하여 보 전체의 2N 개의 변수를 구하였다. 본 모델은 여러 형태로 배근된 Bonded 그리고 Unbonded 프리스트레스트 콘크리트보의 휨 거동을 성공적으로 예측하였다.또한 취성적인 FRP 텐던이 파괴됨에 따른 보의 갑작스런 하중저하 이후의 점진적인 내력증가도 성공적으로 모사하였다. 이는취성적인 FRP텐던으로 보강된 프리스트레스트 보의 전반적인 하중-처짐을 추적하는데 유용하다.

• 교육녹색환경연구
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• 제10권2호
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• pp.1-7
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• 2011

An experimental study to evaluate structural capacity of an embedded plate connected with prestressed concrete beam was performed. Embedded steel plates and prestressed concrete beam were connected with stud-bolts at the ends of concrete beam specimens. About 1,000 kN concentrated load was applied at 450mm away from the end of beam specimen. A 3,000 kN capacity static Oil-jack was used to direct concentrated load. The maximum strain of stud-bolt recorded $90{\times}10^{-6}$(mm/mm) and wide width cracks were not founded. Any falling failures of concrete and large deformations were not founded either between steel plate and prestressed concrete specimen. As a result, construction performance can be improved using this embedded steel plate connection system apply to large space educational facilities.

• 콘크리트학회지
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• 제1권2호
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• pp.121-132
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• 1989

유한요소법을 바탕으로 한 프리스트레스트 콘크리트 평면 보-기둥 구조의 후좌굴 거동에 대한 수직해석법을 제시하였다. 콘크리트의 균열, 변형연화 및 PS강재의 항복과 같은 재료 비선형성을 고려하였다. 좌굴 거동 연구에 필수적 요소인 기하학적 비선형성을 Updated Lagraugian Formulation에 의하여고려하였다. 현재의 재료성질 및 변형상태에 부합하는 단분형 평형방정식을 수립하고 이것을 불평형 가중보정에 의한 Newton-Raphson 반복법으로 푼다. 좌굴후 발생하는 하중변형 곡선의 하련부는 비선형 평형 방정식의 해법중 일반적으로 많이 사용되는 가중 단분법이 아니라 변위단분법을 사용함으로써 올바르게 추적한다. 요소내의 재료성질변화는 층적분법에 의하여 고려한다. 본 논문에서는 콘크리트 균열에 의한 중립축이동의 영향을 정확히 고려하기 위하여 추가적으로 축방향변위에 대한 내부자유도를 설정하였다. 본 논문에서 제안하는 방법의 정당성과 응용성을 나타내 보일 수 있는 수직해석 예제를 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.677-686
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• 2004

본 연구는 외부 프리스트레싱으로 보강된 내부 프리스트레스트 콘크리트 보에 관한 문헌연구와 프리스트레싱 강재의 극한응력 예측식의 개발, 극한응력에 영향을 미치는 변수들에 대한 실험 등이다. 본 논문에서는 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 대한 새로운 합리적 예측식을 제안하고 있는데, 프리스트레싱 강재와 중립축 깊이비의 함수로 표현하여 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 영향을 고려하고 있다. 실험연구에서는 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력에 가장 큰 영향을 미치는 실험변수를 가지고 외부 프리스트레싱으로 보강된 프리스트레스트 콘크리트 보를 제작하여 실험하였다. 실험연구에서 채택한 영향인자들은 내부 프리스트레싱 강재량, 외부 프리스트레싱 강재량, 지간과 프리스트레싱 강재 높이비 등이다. 실험결과는 분석되어 내부 및 외부 프리스트레싱 강재의 극한응력 예측 제안식의 합리성 적용성을 확인하였다. 본 연구는 제안된 응력 예측식이 실험에서 얻은 실측값들과 잘 일치함을 보여주고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.963-974
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• 2005

본 논문은 고강도 콘크리트로 타설된 2개의 대형 프리스트레스트 콘크리트 보로부터 얻어진 4개의 전단실험 결과를 고찰하였다. 특히 경사진 프리스트레싱 긴장재가 부재의 전단거동에 미치는 영향을 세밀히 분석하였다. 본 실험에서 경사진 프리스트레싱 긴장재를 사용한 부재는 직선 프리스트레싱 긴장재를 사용한 부재에 비해 높은 초기전단균열강도와 전단강도를 가졌다. 또한 실험 결과는 경사진 프리스트레싱 긴장재의 사용이 부재 단부에서 긴장재의 미끄러짐을 감소시켜주는 것으로 관찰되어 부재 단부에서 크게 요구되는 단부 정착력을 분산시키는데 효과적임을 보여주었다. 실험 결과로부터 얻어진 부재의 전단강도는 ACI 318-02와 AASHTO LRFD의 전단설계기준에 의하여 계산된 값과 비교 분석되었다. 두 전단설계기준은 모든 시험체에 대해 안정적인 전단강도를 제공하였으며, 특히 경사진 프리스트레싱 긴장재를 가진 부재들에 대해서 실험결과에 비해 매우 낮은 전단강도를 제공하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.178-181
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• 2011

본 연구에서는 광섬유센서를 내장한 스마트강연선을 이용하여 초고성능콘트리트로 제작된 하이브리드 사장교 세그먼트의 횡방향 도입 긴장력을 계측하고 세그먼트 내부의 프리스트레스를 계측하여 즉시손실에 해당하는 정착장치 활동에 의한 손실과 마찰손실을 도로교설계기준(2005)의 설계 마찰손실과 비교하였다. 제작된 2개의 UHPC 사장교 세그먼트는 횡방향 길이 16.7m, 종방향 길이 1.75m, 높이 1.5m이며 각 시험체의 1/4, 1/2, 3/4지점에 긴장력을 계측하기 위해 3개의 FBG센서를 배치하였다. 긴장력은 유압잭을 이용하여 5개의 강연선에 동시에 순차적으로 도입되었으며, 단부에서 최대 도입 긴장력은 세그먼트 1은 734kN, 세그먼트 2는 639kN이었다. 도로교설계기준에 제시된 마찰계수의 중간값(파상마찰계수=0.00405, 곡률마찰계수=0.20)을 사용하여 FBG센서 위치에서 계산된 긴장력은 계측치와 5% 이내의 차이를 보였으며, 정착장치 활동에 의한 순간손실은 긴장단에서 최대 12.8%로 계측되었다. 이로부터 이 연구에서 제시하는 긴장력계측방법의 적용성을 입증할 수 있었으며, 향후 이 방법은 프리스트레스트 콘크리트 교량의 설계기준 마찰계수 개정을 위한 연구에 좋은 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.1-10
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• 1992

이 논문에서는 철근 콘크리트 부재의 전단 해석을 위한 트러스 유사법이 발전된 형태인 '빗 구조' 해석 모델을 부분 프리스트레스트 콘크리트 부재의 전단 해석을 위해 수정하여 제안 하였다. 제안된 '빗 구조' 모델은 콘크리트 압축대의 위치와 경사 및 사압축대의 경사가 하중과 프리스트레스의 크기에 따라서 변하는 것이다. 역학적 모델의 구성을 위하여 비선형 보, 트러스 요소를 사용하였으며, 사압축대의 경사를 결정하기 위한 식을 '압축대' 이론을 수정하여 유도하였다. '빗구조' 모델에 의한 해석 결과를 부분 프리스트레스트 콘크리트 부재의 재하 실험 결과와 비교하였다. 이에 따르면 '빗 구조' 해석 결과에 의한 전단 철근의 응력은 수정 M$\ddot{o}$rsch이론과 고전 M$\ddot{o}$rsch 이론에 의한 계산치의 중간 정도의 값이다. 처짐과 전단철근의 응력값을 비교한 결과, 본 논문에서 제안된 '빗 구조' 모델이 부분 프리스트페스트 콘크리트 부재의 전단 해석에 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.555-562
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• 2014

성능 기반 내진설계를 위해서는 지진후 건물의 사용성과 복원성에 대한 명확한 목표가 필요하다. 이를 위해서는 건물의 구성 재료의 검토가 필요하고, 특히, 부재에 잔류하는 변형을 지표로 사용하는 것은 유용하다. 프리스트레스트 콘크리트는 PC 강재의 원점지향적 성질 덕분에 많이 이용이 될 것으로 생각된다. 이 연구는 PSC 보부재의 잔류 변형을 연구하고 산정하는 것에 목표를 두고 있다. '등가 소성 힌지 길이법'을 바탕으로 위험단면에서의 곡률과 등가 소성 힌지 길이를 이용하여 부재의 변형각을 구하는 식을 유도한다. '분할 요소 해석법'을 통하여 PC강재와 콘크리트 사이의 부착-미끄러짐을 고려하면서 힘의 균형과 변형을 적합 조건을 만족하는 해석값을 도출했다. 잔류 변형률에 영향을 미치는 각종 요인들을 파라미터 스터디를 통하여 잔류 변형률 산정식에 필요한 각종 수치를 결정했다. 그중에서 잔류변형에 많은 영향을 미치는 피크시 등가 소성 힌지 길이, 잔류 변형시 등가 소성 힌지 길이 및 피크시부터 잔류 변형시에 발생하는 위험 단면 위치에서의 곡률 감소량에 대하여 중점적으로 검토를 실시했다. 이 연구 결과를 바탕으로 앞으로 활발한 연구가 진행되기를 기대한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1991년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.96-101
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• 1991

프리스트레스트 콘크리트 교량은 콘크리트와 PS 강재의 역학적 장점들을 십분 활용하여 경제적인 단면 구성이 가능한 반면, 서로 다른 두 재료의 복합적인 특성들 즉, 콘크리트의 크리이프 (creep), 건조수축 (shrinkage)과 PS 강재의 이완 (relaxation) 등과 같이 시간에 따라 변화하는 인자들로 인하여 복잡한 구조적 거동을 보여 해석상 어려움이 따른다. 이와같은 복합거동은 시공순서와 시공방법에 의해 시공중의 구조계와 지지조건 등이 변화하는 경우에는 더욱 복잡한 양상을 띄게 된다. 뿐만 아니라 박스 거더와 같은 박벽요소에서는 일반적인 보요소(beam element)로는 나타낼 수 없는 ？(warping)을 무시할 수 없으므로 ？ 자유도를 구현할 수 있는 특수한 기능의 구조해석용 프로그램의 개발이 절실히 요망된다. 그리고 시공단계별로 출력되는 많은 양의 수치결과들을 설계와 시공실무자에 지향된 형태로 조합, 변형시켜 그래픽 화면상에 나타내는 후처리 프로그램(Post-processor) 기능도 구조해석용 프로그램의 개발 못지않게 중요하다. 본 연구의 목적은 삼성종합건설과 서울대 토목공학과가 공동으로 ？(warping) 자유도를 포함한 7개의 자유도를 갖는 3차원 보요소를 사용하여 PS 콘크리트의 재료적 특성인 크리이프와 건조수축, 그리고 강재의 이완(relaxation)을 포함한 프리스트레싱력의 손실을 고려할 수 있고 시공 단계별 구조계의 변화 및 지지조건들의 다양한 변화를 효율적으로 모사할 수 있는 프로그램의 개발에 있다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2009년도 정기 학술발표대회
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• pp.56.1-56.1
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• 2009