• Earthquakes and Structures
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• 제14권1호
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• pp.73-84
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• 2018

Low cyclic loading tests are conducted on the steel reinforced recycled concrete (SRRC) column-steel (S) beam composite frame joints. This research aims to evaluate the earthquake damage performance of composite frame joints by performing cyclic loading tests on eight specimens. The experimental failure process and failure modes, load-displacement hysteresis curves, characteristic loads and displacements, and ductility of the composite frame joints are presented and analyzed, which shows that the composite frame joints demonstrate good seismic performance. On the basis of this finding, seismic damage performance is examined by using the maximum displacement, energy absorbed in the hysteresis loops and Park-Ang model. However, the result of this analysis is inconsistent with the test failure process. Therefore, this paper proposes a modified Park-Ang seismic damage model that is based on maximum deformation and cumulative energy dissipation, and corrected by combination coefficient ${\alpha}$. Meanwhile, the effects of recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage and axial compression ratio on the seismic damage performance are analyzed comprehensively. Moreover, lateral displacement angle is used as the quantification index of the seismic performance level of joints. Considering the experimental study, the seismic performance level of composite frame joints is divided into five classes of normal use, temporary use, repair after use, life safety and collapse prevention. On this basis, the corresponding relationships among seismic damage degrees, seismic performance level and quantitative index are also established in this paper. The conclusions can provide a reference for the seismic performance design of composite frame joints.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.345-348
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• 2008

최근 국내의 건설 현장에서는 새로운 건설환경 조성과 선진외국 기술의 유입으로 인하여 구조물의 경제적인 방법에 의하여 단기에 완성하도록 요구하고 있으며 구조물의 안전성에 대한 요구도 함께 증가하는 추세이다. 이러한 요구조건을 만족시키기 위한 대안으로 PSC공법을 적용하고 장경간구조물이 가능한 부재인 더블티 슬래브가 있다. 더블티 슬래브는 현장 조립시 상부에 덧침 콘크리트를 타설하여 시공하게 되어 있지만 덧침 콘크리트 타설시 슬래브 라인을 따라 상부에 균열이 발생한다. 상부에 발생한 균열은 구조적으로 문제는 없지만 구조물의 유지 보수에 있어서 방수로 인한 여러 가지 문제점을 발생 시킨다. 본 연구에서는 더블티 슬래브와 역티형 보 접합부 상부의 덧침 콘크리트에서 발생하는 균열을 억제하기 위한 실험을 실시하였으며 이에 대하여 논의하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.313-320
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• 2013

이 연구에서는 환경을 고려한 고성능 보수 보강재료 개발을 위하여 섬유를 보강한 폴리머 시멘트 모르타르의 특성을 연구하였다. 친환경 수지인 UM 수지를 일반 시멘트 모르타르와 일정 비율로 혼합하였다. 강도 증진의 영향을 확인하기 위해서 PVA 섬유, 강섬유 그리고 PVA섬유와 강섬유를 일정한 비율로 혼합한 하이브리드 섬유를 일정한 비율로 첨가하였다. 강도특성을 파악하기 위하여 섬유를 보강한 폴리머 시멘트 모르타르에 대하여 압축강도, 쪼갬 인장강도, 휨강도 실험을 수행하였다. 내구성을 파악하기 위하여 폴리머 시멘트 모르타르에 대하여 흡수율 실험, 내약품성 실험을 수행하였다. 실험 결과 UM 수지 폴리머 시멘트 모르타르는 내구성능이 개선되었고, 이러한 폴리머 시멘트 모르타르에 섬유를 보강하면 콘크리트 및 모르타르의 취약점인 인장강도와 휨강도가 증가하였다. 향후 외부 노출된 콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위한 보수보강재료로 사용성을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.311-320
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• 2014

화재 시 고강도 콘크리트는 보통강도 콘크리트보다 강도의 감소가 빠르게 나타날 뿐만 아니라 단면손실을 발생시키는 스폴링(spalling)에 취약하다. 본 연구에서는 PET섬유가 혼입된 고강도 세그먼트 콘크리트를 대상으로 ISO834 화재곡선과 RABT 화재곡선 하에서 화재저항성을 평가하였다. 화재저항성을 시험한 결과, PET섬유가 혼입되지 않았을 경우에 ISO834 화재곡선과 RABT 화재곡선 하에서 콘크리트의 단면손실은 약 8 cm, 9.5 cm로 측정되었다. ISO834 화재곡선 하에서 PET섬유가 0.1% 혼입되었을 경우에는 단면손실이 발생하지 않았으나, RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유가 0.1% 혼입되었을 경우에는 6.5 cm의 단면손실이 발생하였다. RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유가 0.2% 혼입되었을 경우에 단면손실이 발생하지 않았다. 따라서 본 연구에서 사용한 세그먼트 콘크리트는 PET섬유의 혼입량이 0.1%일 때 ISO834 화재곡선 하에서 내화성능을 확보하였으며 RABT 화재곡선 하에서는 PET섬유의 혼입량이 0.2%일 때 내화성능을 가지는 것으로 나타났다. 그러나 단면손실이 발생하지 않았더라도 가열면으로부터 4 cm까지의 손상된 표면의 보수보강이 필요한 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.431-438
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• 2006

화재 피해 콘크리트 건축물의 기존 손상도 평가 방법은 명확한 손상 깊이를 정량적으로 추정하기가 어렵고, 특히 코아 압축강도 테스트는 콘크리트 깊이별로 수열온도 따라 손상도의 변화를 반영하지 못하고 손상 공시체의 압축강도를 구조체 압축강도 저하의 대표 값으로 사용하게 되어 손상 깊이의 판단이 어려운 불합리한 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 화재 피해를 입은 철근콘크리트 슬래브나 벽체 부재의 손상 깊이를 정량적으로 평가하기 위해서, 공시체를 대상으로 전기로에서 일면 가열한 후, 2cm 두께로 절편화시켜 색조분석, 흡수율 및 할렬인장강도실험에 의한 압축강도를 분석함으로써 공시체 깊이별 손상 깊이를 정량적으로 평가하는 실험기법을 제안하고 고온에 노출된 콘크리트의 특성변화를 고찰함으로써 그 적용성을 검증하였다. 실험결과, 본 연구에서 제안한 손상도 평가기법은 가열조건 및 강도별로 공시체 깊이에 따른 잔존강도의 정량적 평가가 가능하였으며, 이 결과를 이용하여 화재를 경험한 슬래브나 벽체의 보수보강 범위를 선정하는 판단 기준으로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.283-290
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• 2008

표면 침투제를 이용한 보수기법은 열화된 콘크리트구조물에 대해서 효과적이므로, 최근들어 많은 연구가 수행되고 있다. 특히 무기계 표면 보호재를 제조할 경우나 현장에서 적용할 경우, 공기오염이 없으므로 환경친화적이며, 침투층과 구콘크리트간의 물리적 성능 차이에 의한 박리가 발생하지 않는다. 침투된 콘크리트의 내구성 평가를 위해서는 장기폭로실험에 의한 평가가 매우 중요하지만, 대부분의 내구성 실험이 일시적이고 정성적인 실내실험에 국한되어 있다. 본 연구에서는 무기계 및 유/무기계 침투제를 사용한 콘크리트 시편에 대하여 장기염해폭로실험을 수행하여 내구적 특성을 실험적으로 평가하였다. 21 MPa과 34MPa로 제조된 2가지의 콘크리트 배합에 대하여, 2년간 해수중, 조석대, 비말대에 노출하였으며, 압축강도, 염화물 침투깊이, 철근부식 자연전위 등을 평가하였다. 평가 결과, 침투제를 적용한 시편은 강도 증가에서는 성능 개선 효과가 거의 없었으나, 염화물 침투깊이와 자연전위에 대해서는 내구성능이 개선된 것으로 평가되었다. 유/무기계 침투제 보다 무기계 침투제에서 염해저항성이 크게 평가되었으며 수중부, 조석대에 노출된 시편보다는 비말대에 노출된 시편에서 염해저항성이 높게 평가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.239-246
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• 2017

콘크리트 구조물은 목표내구수명동안 초기의 시공에 따른 내구수명과 보수를 통한 내구수명 확보를 통하여 성능을 유지한다. 결정론적인 방법에서는 내구한계에 이르면 보수횟수에 따라서 경비 및 탄소량이 계단식으로 증가하지만, 확률론적인 방법을 이용할 경우, 보수 경비와 탄소량을 연속적으로 도출할 수 있으며, $CO_2$의 흡착을 고려할 경우, 더욱 탄소량을 감축시킬 수 있다. 본 연구에서는 탄산화에 노출된 지하구조물에 대하여 결정론 및 확률론적인 방법을 배경으로 보수시기와 사용기간에 따른 흡착/발생 $CO_2$량을 평가하였다. 탄산화 깊이에 따른 $CO_2$흡착을 고려한 해석은 초기시공 및 보수재의 내구수명의 증가에 따라 탄소저감에 매우 효과적임을 나타내었다. 또한 초기 시공재료 및 보수재의 내구수명 변동성을 정의할 수 있다면, 확률론적 기법에서는 보수횟수를 감소시킬 수 있으므로 경비 및 $CO_2$저감에 효과적인 기법이 될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5844-5853
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• 2014

본 논문에서는 고인성 섬유 시멘트 복합재료(DFRCC)를 이용한 철근콘크리트(RC) 보의 전단파괴거동에 대한 실험적 연구결과를 제시하였다. 이를 위해 $150{\times}300{\times}1,000mm$ 크기의 보를 총 10개 제작하여 변위제어에 의한 4점휨파괴실험을 실시하였다. 주요 실험변수로는 DFRCC에 의한 보강의 유무, 보강시 그라인딩을 통한 사전 표면처리 그리고 사전 균열발생 유무를 설정하였다. 실험으로부터 재하시작 후 파괴시까지 보의 하중-처짐곡선, 전단균열 및 휨균열 발생하중 그리고 파괴시 전단강도를 측정하였다. 실험결과, DFRCC에 의한 보강시 적절한 두께와 사전 표면처리를 적절히 시행할 경우 기존 RC보의 전단강도를 약 99% 이상 효과적으로 복원할 수 있는 것으로 나타났으며, 보다 신뢰성있는 연구를 위하여 실제 노후화된 구조물에서 채취한 부재에 대한 추가적인 실험과 이론적 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권1호
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• pp.127-139
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• 2019

Residual drifts after an earthquake can incur huge repair costs and might need to replace the infrastructure because of its non-reparability. Proper functioning of bridges is also essential in the aftermath of an earthquake. In order to mitigate pounding and unseating damage of bridges subjected to earthquakes, a self-adaptive Ni-Ti shape memory alloy (SMA)-cable-based frictional sliding bearing (SMAFSB) is proposed considering self-adaptive centering, high energy dissipation, better fatigue, and corrosion resistance from SMA-cable component. The developed novel bearing is associated with the properties of modularity, replaceability, and earthquake isolation capacity, which could reduce the repair time and increase the resilience of highway bridges. To evaluate the super-elasticity of the SMA-cable, pseudo-static tests and numerical simulation on the SMA-cable specimens with a diameter of 7 mm are conducted and one dimensional (1D) constitutive hysteretic model of the SMAFSB is developed considering the effects of gap, self-centering, and high energy dissipation. Two types of the SMAFSB (i.e., movable and fixed SMAFSBs) are applied to a two-span continuous reinforced concrete (RC) bridge. The seismic vulnerabilities of the RC bridge, utilizing movable SMAFSB with the constant gap size of 60 mm and the fixed SMAFSBs with different gap sizes (e.g., 0, 30, and 60 mm), are assessed at component and system levels, respectively. It can be observed that the fixed SMAFSB with a gap of 30 mm gained the most retrofitting effect among the three cases.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.128-135
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• 2010

폴리머시멘트 모르타르는 고강도 및 고내구성 등의 우수한 재료적 성질을 가지고 있어 철근콘크리트 구조물의 보수재료로 광범위하게 사용되어져 왔다. 폴리머시멘트 모르타르와 콘크리트 사이의 부착거동은 폴리머시멘트 모르타르에 의해 보수 보강된 철근콘크리트 부재의 보강성능을 좌우하는 매우 중요한 요소이다. 따라서 폴리머시멘트 모르타르와 콘크리트 접합면에서 발생되는 부착파괴의 메커니즘은 명확히 구명될 필요가 있다. 본 연구에서는 직접인발시험을 통해 국내에서 판매되는 폴리머시멘트모르타르와 콘크리트의 부착강도를 평가하였다. 표준, 침수, 온냉반복 및 동결융해 등의 전처리 조건에 노출된 폴리머시멘트모르타르의 부착강도를 실내시험을 통해 평가하였으며, 2차에 걸친 시험시공을 통한 현장부착강도도 함께 평가하였다. 시험결과 현장부착강도는 표준조건에서 실시한 실내 부착강도 시험결과보다 낮은 수준이었으며, 열충격조건에서의 실내시험결과와 유사한 것으로 나타났다. 본 연구결과를 기초로 KS에 규정된 폴리머시멘트모르타르의 시험방법 및 품질기준의 타당성을 검토하였다.