• 제목/요약/키워드: Compressive stress Loading

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하중조건에 따른 섬유를 혼입한 고강도콘크리트의 내화특성 (1보 압축특성을 중심으로) (Fire Properties of Polypropylene Fiber Reinforced High-Strength Concrete with Pre-loading level (Part 1 Strength properties))

  • 김영선;이태규;이의배;박규연;가와바타 이치조;김규용
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.477-478
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 상승되는 온도하에서 섬유를 보강한 고강도콘크리트의 역학적 거동에 대한 이해를 높이는데 있다. 특히, 잔존강도, 하중-변형곡선에 관한 섬유의 혼입과 하중조건의 영향에 관한 결과를 제시하고자 한다.

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Fatigue Properties of Sinter-hardened Fe-Ni-Mo-Cu Materials

  • Wang, Chonglin;Wang, Ping;Shi, Zaimin
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.383-384
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    • 2006
  • Fe-4Ni-0.5Mo-1Cu powder was selected as raw material, pressed and sinter-hardened at $1135\;^{\circ}C$ for 30 min with rapid cooling. The density varies in the range of $7.24-7.29\;g/cm^3$. Its fatigue properties have been tested in axial loading of alternating tensile/compressive stress at R=-1 with a servo-pulse pump. The fatigue endurance limit was measured to be 260 MPa. The microstructure showed more homogeneous bainite and martensite. Fractography displayed the fatigue cracks initiated from the pore areas near the surface. A non-typical ductile fatigue striation was found. More dimples occurred on fracture surface due to the plastic deformation, which can prohibit cracking propagation and improve its fatigue properties.

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Applicability of Coda Wave Interferometry Technique for Measurement of Acoustoelastic Effect of Concrete

  • Shin, Sung Woo
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.428-434
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    • 2014
  • In this study, we examined the applicability of coda wave interferometry (CWI) technique, which was developed to characterize seismic waves, to detect and evaluate change in the velocity of ultrasonic waves in concrete due to acoustoelastic effect. Ultrasonic wave measurements and compressive loading tests were conducted on a concrete specimen. The measured wave signals were processed with CWI to detect and evaluate the relative velocity change with respect to the stress state of the specimen. A phase change due to the acoustoelastic effect of concrete was clearly detected in the late-arriving coda wave. This shows that the relative velocity change of ultrasonic waves in concrete due to the acoustoelastic effect can be evaluated successfully and precisely using CWI.

Span limit and parametric analysis of cable-stayed bridges

  • Zhao, Xinwei;Xiao, Rucheng;Sun, Bin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권3호
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    • pp.271-282
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    • 2019
  • The span record of cable-stayed bridges has exceeded 1,000 m, which makes research on the maximum possible span length of cable-stayed bridges an important topic in the engineering community. In this paper, span limit is discussed from two perspectives: the theoretical span limit determined by the strength-to-density ratio of the cable and girder, and the engineering span limit, which depends not only on the strength-to-density ratio of materials but also on the actual loading conditions. Closed form equations of both theoretical and engineering span limits of cable-stayed bridges determined by the cable and girder are derived and a detailed parametric analysis is conducted to assess the engineering span limit under current technical conditions. The results show that the engineering span limit of cable-stayed bridges is about 2,200 m based on materials used available today. The girder is the critical member restricting further increase in the span length; its compressive stress is the limiting factor. Approaches to increasing the engineering span limit are also presented based on the analysis results.

Nonlinear finite element model updating with a decentralized approach

  • Ni, P.H.;Ye, X.W.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권6호
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    • pp.683-692
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    • 2019
  • Traditional damage detection methods for nonlinear structures are often based on simplified models, such as the mass-spring-damper and shear-building models, which are insufficient for predicting the vibration responses of a real structure. Conventional global nonlinear finite element model updating methods are computationally intensive and time consuming. Thus, they cannot be applied to practical structures. A decentralized approach for identifying the nonlinear material parameters is proposed in this study. With this technique, a structure is divided into several small zones on the basis of its structural configuration. The unknown material parameters and measured vibration responses are then divided into several subsets accordingly. The structural parameters of each subset are then updated using the vibration responses of the subset with the Newton-successive-over-relaxation (SOR) method. A reinforced concrete and steel frame structure subjected to earthquake loading is used to verify the effectiveness and accuracy of the proposed method. The parameters in the material constitutive model, such as compressive strength, initial tangent stiffness and yielding stress, are identified accurately and efficiently compared with the global nonlinear model updating approach.

탄산화에 노출된 GGBFS 콘크리트의 콜드 조인트 및 하중 재하를 고려한 확률론적 내구수명 해석 (Probabilistic Service Life Analysis of GGBFS Concrete Exposed to Carbonation Cold Joint and Loading Conditions)

  • 김태훈;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.39-46
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    • 2020
  • 탄산화는 콘크리트 내부로 이산화탄소가 확산되어 매립 철근에 부식을 유발함으로서 콘크리트 구조물의 구조적, 재료적 성능을 저하시키는 열화 현상이다. 결정론적인 방법을 통한 내구수명 평가는 일반적이지만, 하중 및 콜드 조인트 효과를 고려한 확률론적 내구수명 평가에 대한 연구는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 확률 변수를 피복 두께, 이산화탄소 확산계수, 외부 이산화탄소 농도, 내부 수화물 반응량으로 정의하고 취약부와 하중 조건을 고려한 확률론적 내구수명 도출을 MCS (Monte Carlo Simulation) 기법을 통해서 진행하였다. 각 확률 변수의 평균을 1.0 ~ 3.0배로 변화시키고, 변동계수를 0.1 ~ 0.2까지 변화시키면서 내구수명을 평가하였다. 분석한 결과 피복 두께에서 47.7%의 내구수명 감소율을, 이산화탄소 확산계수에서 11.4%의 내구수명 감소율을 나타내었다. 파괴 하중에 30% 및 60%의 압축 및 인장 하중을 고려한 결과, 콜드 조인트가 고려된 경우 GGBFS 콘크리트가 OPC 콘크리트보다 탄산화에 대한 높은 저항성을 보였으며, 인장 영역에서는 사용 재료에 상관없이 선형적으로 내구수명 감소가 평가되었다. 또한 압축 하중 60% 조건에는 미세 균열의 진전으로 인해, 모든 조건에서 빠르게 내구수명이 감소하였다.

비부착 압축 프리스트레싱을 도입한 중공박스 거더의 거동 (Behavior of Hollow Box Girder Using Unbonded Compressive Pre-stressing)

  • 김성배;김장호;김태균;어철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.201-209
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    • 2010
  • 일반적으로 PSC 거더 교량은 철근 콘크리트 부재와 달리 전단면을 사용하여 외부하중을 저항한다. 또한 설계와 시공의 용이성, 구조적 안전성, 경제성, 유지관리의 편리성 등의 장점 때문에 30 m 이하의 중/소 경간 교량에 많이 적용되고 있다. 그러나, 최근 전세계적으로 환경, 미관 등에 관심이 높아짐에 따라, 교량의 경간은 점점 길어지는 추세이다. 이러한 추세는 케이블 교량뿐만 아니라 PSC 교량에서도 나타난다. 본 연구는 시대적 흐름에 맞춰 PSC 거더를 50 m 이상의 장경간에 적용하기 위한 연구의 일환으로 상부에 H형 강재가 도입된 중공 박스 합성거더를 개발하였다. 개발된 거더는 타설 전 상부에 H형 강재에 미리 비부착 압축 프리스트레스를 주어 거더의 성능저하 시 프리스트레스력을 제거하여 성능을 회복시키는 방법이다. 개발된 거더는 실제 교량에 사용하기위한 필수적인 정적실험을 3점 재하로 4단계로 구분하여 수행하였다. 1차 하중은 균열발생시점까지로 하였으며, 하중 제거 후 미리 상부강재에 도입된 프리스트레스력을 제거하여 거더의 성능회복력을 확인하였다. 그 후, 거더가 파괴될 때까지 하중을 재하하였다. 실험 결과, 18.7 mm의 잔류변형이 발생하였으나, 상부 강재의 PS 제거에 의해 7.7 mm로 회복되었다. 즉, 상부 H형 강재에 도입된 비부착 압축프리스트레스의 제거에 의한 거더 하연의 추가 압축응력으로 하중 증가에 따른 잔류변형을 약 60%가량 회복시키는 성능향상을 보였다. 상부에 H형 강재를 시공함으로써 추후 보수보강을 용이하게 할 수 있고, 비용도 절감할 수 있다.

A Plastic-Damage Model for Lightweight Concrete and Normal Weight Concrete

  • Koh, C.G.;Teng, M.Q.;Wee, T.H.
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제2권2호
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    • pp.123-136
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    • 2008
  • A new plastic-damage constitutive model applicable to lightweight concrete (LWC) and normal weight concrete (NWC) is proposed in this paper based on both continuum damage mechanics and plasticity theories. Two damage variables are used to represent tensile and compressive damage independently. The effective stress is computed in the Drucker-Prager multi-surface plasticity framework. The stress is then computed by multiplication of the damaged part and the effective part. The proposed model is coded as a user material subroutine and incorporated in a finite element analysis software. The constitutive integration algorithm is implemented by adopting the operator split involving elastic predictor, plastic corrector and damage corrector. The numerical study shows that the algorithm is efficient and robust in the finite element analysis. Experimental investigation is conducted to verify the proposed model involving both static and dynamic tests. The very good agreement between the numerical results and experimental results demonstrates the capability of the proposed model to capture the behaviors of LWC and NWC structures for static and impact loading.

유한 요소법을 이용한 수종 심미 수복물의 응력 분석 (STRESS ANALYSIS OF VARIOUS ESTHETIC RESTORATIONS BY FINITE ELEMENT METHOD)

  • 조진희;방몽숙
    • 대한치과보철학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.129-145
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    • 1991
  • The purpose of this study was to analyze the stresses and displacements of various esthetic restorations and abutment teeth. The finite element models of central incisor were divided into four groups according to the types of restoration. Three load cases were applied; 1) 45 degrees on the incisal edge, 2) horizontal force on the labial surface, and 3) 26 degrees diagonally on the lingual surface. Material property, geometry, and load conditions of each model were inputed to the two dimensional finite element program and stresses and displacements were analyzed. Results were as follows; 1. In the cases of porcelain fused gold ann and porcelain laminate venner, stresses were equally distributed in supporting abutment tooth. 2. The metal coping of porcelain fused gold u and collarless porcelain fused gold crown functioned as a good stress distributor. 3. When the horizontal load applied, the highest tensile and compressive stresses were seen in the cervical margin of restoration and the dentin of the abutment tooth. 4. The highest displacement of restoration was seen when load was applied at an mee of 26 degrees diagonally in lingual surface of tooth in centric occlusion. 5. The influence of loading direction on the stresses and displacements in the restoration was greater than that of various design. 6. The possibility of fracture was highest in porcelain jacket crown.

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두 입자의 접촉면에서의 손상역학 해석 (Mechanics of Micro-Damage at Contact portion of Two Grains)

  • 정교철;김원영
    • 지질공학
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    • 제4권2호
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    • pp.231-243
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    • 1994
  • 응력하에서 암석 및 암반의 변형특성의 원인이되는 손상발달에 대한 이해는 지질공학 및 토목공학에 있어서 매우 중요하다. 지금까지의 연구에서 본면 실험전과 후의 관찰로서 응력하의 미소손상발달에 대한 연구는 아직 미미한 실절이다. 그러므로 응력하에서 손상과 정을 직접 관찰하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 응력하 중립질 화강암의 미소손상에 대한 보다 정확한 이해를 위해 미소손상집중, 발생 및 진전등에 석영과 장석의 접촉면에서 새로이 개발한 실험장치에의해 상세히 관찰되었다. 그 결과 두입자의 elastic mismatch 와 Hertzian fracture mechanice에 의해 잘 설명된다.

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