• Steel and Composite Structures
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• 제45권3호
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• pp.389-408
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• 2022

Residual capacity is defined as the load carrying capacity of an RC column after undergoing severe damage. Evaluation of residual capacity of RC columns is necessary to avoid damage initiation in RC structures. The central aspect of the current research is to propose an empirical formula to estimate the residual capacity of RC columns after undergoing severe damage. This formula facilitates decision making of whether a replacement or a repair of the damaged column is adequate for further use. Available literature mainly focused on the simulation of explosion loads by using simplified pressure time histories to develop residual capacity of RC columns and rarely simulated the actual explosive. Therefore, there is a gap in the literature concerning general relation between blast damage of columns with different explosive loading conditions for a reliable and quick evaluation of column behavior subjected to blast loading. In this paper, the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) technique is implemented to simulate high fidelity blast pressure propagations. LS-DYNA software is utilized to solve the finite element (FE) model. The FE model is validated against the practical blast tests, and outcomes are in good agreement with test results. Multivariate linear regression (MLR) method is utilized to derive an analytical formula. The analytical formula predicts the residual capacity of RC columns as functions of structural element parameters. Based on intensive numerical simulation data, it is found that column depth, longitudinal reinforcement ratio, concrete strength and column width have significant effects on the residual axial load carrying capacity of reinforced concrete column under blast loads. Increasing column depth and longitudinal reinforcement ratio that provides better confinement to concrete are very effective in the residual capacity of RC column subjected to blast loads. Data obtained with this study can broaden the knowledge of structural response to blast and improve FE models to simulate the blast performance of concrete structures.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.265-268
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• 2009

전기로 산화 슬래그 골재는 철강산업의 부산물을 재활용한다는 측면에서 친환경적일 뿐만 아니라 고갈되고 있는 골재자원을 대체할 수 있다는 측면에서 중요한 가치를 지닌다. 본 연구에서는 다량의 철성분을 함유하고 있어 높은 밀도를 나타내는 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 친환경 콘크리트의 횡구속 성능에 관하여 검토하였다. 이 실험에서는 전기로 산화슬래그 굵은 골재 및 잔골재를 적용한 콘크리트 공시체를 제작하여 천연 굵은 골재와 잔골재를 적용한 콘크리트의 횡구속 거동을 파악하였다. 실험변수는 콘크리트 제작에 사용한 골재의 종류, 횡보강에 사용한 나선 철근의 항복강도로 하였다. 실험결과 전기로 산화슬래그 골재를 사용하였을 경우 천연골재를 사용한 실험체와 유사한 횡구속 효과를 보였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.195-202
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• 2002

Lap splices of longitudinal reinforcement steels were practically located in the potential plastic hinge region of most bridge columns that were constructed before the 1992 seismic design provision of Roadway Bridge Design Specification in Korea. The objective of this research is to evaluate the seismic performance of shear-critical reinforced concrete(RC) bridge piers with poor detailing of the starter bars in the plastic hinge region, and to develop the enhancement scheme of their seismic capacity by retrofitting with fiber composites. Seven test specimens in the aspect ratio of 2.5 were made with three confinement ratios and two types of lap splices. Quasi-static test was conducted in a displacement-controlled test mode. A significant reduction of displacement ductility ratios were observed for test columns with lap splices of longitudinal steels.

• Architectural research
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• 제10권2호
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• pp.27-35
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• 2008

Because of several advantages of mortar-filled sleeve splice in reinforced concrete buildings, this method is being applied increasingly at construction sites and various methods of the splice have been developed in Korea and other countries. In order to apply this system in the field, studies on mortar-filled sleeve splice have been mainly experimental research focused on overall structural performance. However, for understanding the structural characteristics of this splice more accurately, we need to study the confining effect of sleeve, which is known to affect bond strength between filling mortar and reinforcing bar, the most important structural elements of the bar splice. Thus, in order to examine the confinement effect of mortar-filled steel pipe sleeve splice, the present study prepared actual-size specimens of steel pipe sleeve splice, and conducted a loading. Using the test results, we analyzed how the confining effect of steel pipe sleeve affects the bond strength of this splice and obtained data for developing more reasonable methods of designing the splice of reinforcement.

• Steel and Composite Structures
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• 제1권3호
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• pp.355-376
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• 2001

An experimental research program on end-plate beam-to-column composite joints under cyclic loading is presented. The major focus relates to the identification of the contribution of the concrete confinement in composite columns to the behaviour of the joint, on internal nodes and external nodes, together with an assessment of degradation of strength and stiffness in successive loading cycles. From the experimental results it was possible to identify the various failure modes and to fit the corresponding hysteretic curves to the Richard-Abbott and Mazzolani models. These curve-fitting exercises highlighted the need to adapt both models, either for improved ease of application, or to deal with some aspects previously not covered by those models.

• Earthquakes and Structures
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• 제4권3호
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• pp.265-283
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• 2013

This research was prompted by the paucity of specific code provisions regarding the design of short columns for shear. The purpose of this paper was to investigate whether the use of the normal shear design procedure of various codes may or may not be applied to reliably calculate the shear strength of short columns. Provisions of the codes American ACI 318M-08, Canadian CSA A23.3-04, Japanese AIJ Guidelines, New Zealand NZS 3101, European EN 1998 (EC8) parts 1 and 3, combined with EN 1992-1-1 (EC2), and draft fib Model Code 2010, as well as a strut-and-tie model are applied on short columns tested under cyclic loading that failed in shear. Actual shear resistances are compared to predictions, and the resulting shortcomings of the codes are identified. EN1998-3 appears to be the only code among those considered that may be reliably applied to estimate the shear resistance of short columns. Further, the proposed strut-and tie model can be a useful tool for the detailed design and assessment of short columns.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.152-159
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• 2006

본 연구에서는 카본시트튜브로 구속된 원형기둥의 성능을 평가하는 실험을 수행하였다. 일반적으로 기둥은 각형과 원형의 두 가지 형상으로 설계가 이루어지지만 단면의 전체가 일정한 곡률을 유지하여 구속효과가 큰 원형단면의 경우를 본 연구에서 채택하였다. 전체 17개의 시험체를 10,000kN 용량의 UTM을 이용하여 실험을 수행하여 극한강도를 예측하는 실험식을 제안하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.51-65
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• 2009

콘크리트 교량의 합리적인 내진설계는 지진이 발생할 때 연성파괴메커니즘이 유도될 수 있도록 적절하게 교각 연성도를 확보하는 것이다. 현행 기준에서는 이를 위해 휨모멘트의 설계지진력을 산정할 때 응답수정계수를 도입하고 있으며, 연성도 확보를 위한 횡방향철근량을 규정하고 있다. 그러나, 이러한 내진규정은 일반적으로 단면이 크게 설계되는 우리나라에서는 횡방향철근이 과다하게 산정되는 비합리적이었다. 이를 개선하기 위해 소요연성도에 기반한 새로운 내진설계법이 제안되었으나 거동특성과 횡방향철근의 유효구속력이 다른 중공단면에 적용하기 위해서는 향후 많은 검증과 보완이 필요하다. 이에 본 연구에서는 축방향철근의 겹침이음과 횡방향철근량을 변수로 한 중공단면기둥을 제작하여 준정적 재하실험을 수행하였으며 다양하게 내진거동특성을 분석하고 내진성능을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 중공단면교각의 연성도(성능)기반 내진설계를 위한 기초자료로 제공될 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권3호
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• pp.345-360
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• 2022

In this paper, the impact on seismic performance of an economical effective technique for retrofitting reinforced concrete (RC) columns using high-strength steel strips under high axial compression ratios was presented. The experimental program included a series of cyclic loading tests on one nonretrofitted control specimen and three retrofitted specimens. The effects of the axial compression ratio and spacing of the steel strips on the cyclic behavior of the specimens were studied. Based on the test results, the failure modes, hysteretic characteristics, strength and stiffness degradation, displacement ductility, and energy dissipation capacity of the specimens were analyzed in-depth. The analysis showed that the transverse confinement provided by the high-strength steel strips could effectively delay and restrain diagonal crack development and improve the failure mode, which was flexural-shear failure controlled by flexural failure with better ductility. The specimens retrofitted using high-strength steel strips showed more satisfactory seismic performance than the control specimen. The seismic performance and deformation capacity of the retrofitted RC columns increased with decreasing axial compression ratio and steel strip spacing. Based on the test results, a hysteretic model for RC columns that considers the transverse confinement of high-strength steel strips was then established. The hysteretic model showed good agreement with the experimental results, which verified the effectiveness of the proposed hysteretic model. Therefore, the aforementioned analysis can be used for the design of retrofitted RC columns.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.121-130
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• 2007

본 연구에서는 FRP(fiber reinforced polymer) 합성재료에 의하여 콘크리트를 구속할 시 예상되는 콘크리트의 강도 및 변형 능력의 향상 효과를 알아보기 위하여 섬유 량 혹은 방향, 단부하중조건에 따른 wrap 혹은 튜브형의 구속형태, 반원형 쉘 및 수직 이음부의 유무에 따른 연속 및 불연속 구속 형태 등을 주요 변수로 한 총 36개의 원형단주 시험체에 대하여 단조가력 실험을 수행하였다. 여러 구속 방법에 따른 FRP의 파단변형률에 대하여서도 주의를 가지고 조사하였다. 구속된 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 산정하기 위하여 기존에 제시된 다양한 배경의 예측 식들에 대하여 검토하였으며, 이들에 의한 예측치와 실험치를 비교, 분석하였다. 구속되지 알은 콘크리트와 비교하여, CW 및 CF형은 매우 큰 강도 및 변형능력의 증가를 나타냈으며, 수직 이음부를 갖는 CP형은 폭발적으로 파괴하였으며, 보다 작은 강도 및 변형능력의 증가가 관측되었다. 대체로, 모든 시험체는 2선 선형관계의 응력-변형률 거동을 나타냈으며, 후반부의 변형경화 정도는 구속매체의 강성에 따라 결정되었다. 모든 시험체에서 관측된 FRP의 파단변형률은 인장시험편으로부터 획득한 극한변형률보다 정도에 따라서는 매우 작았다. 대체로, 기존 예측식들은 본 실험의 최대 강도 및 변형률을 과대평가 하였으며, 변형률 예측은 매우 산란된 분포를 나타냈다. 또한, 본 연구의 실험 결과에 근거하여 구속 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 보다 정확하게 예측할 수 있는 설계 목적의 단순식을 제안하였다. 강도식은 모어-쿨롱 파괴 기준을 사용하여 유도하였으며, 변형률식은 비구속 콘크리트를 주요 영향 요소로 포함하여 실험 결과를 fitting하였다./TEX> = 분광광도법으로 측정한 점토함량(%); $x_2$ = 유기물 함량($g{\cdot}kg^{-1})$)이었으며, 상관계수는 $0.984^{**}$로 두 방법사이에 높은 상관관계가 있는 것으로 조사되었다. 여기서 유도된 회귀방정식을 프로그램화하여 컴퓨터나 분석기기에 입력시 시간과 공간을 절약하고 신속하고 정확하게 점토함량을 분석할 수 있을 것으로 판단된다.119>잠118>잠107>잠117>잠113 순이었고, 웅견층중에서는 잠114>잠108>잠120>잠117>잠118>잠107>잠119>잠119>잠113 순이었다. 자견층 비율에서는 광의의 귀전력이 협의의 귀전력보다 컸고, 웅견층 비율에서는 같았다, 견층 비율에서는 일반조합 능력은 크게 나타났으나, 특정조합 능력과 상반조직 능력은 나타나지 않았다. 자견층 비율에서 교배친의 우성효과는 컸다. 자견층 비율에서는 교배친의 우성효과는 적었다. 자웅견층 비율의 잡종 강세는 적게 나타났다. 환경변이와 상가적 작계는 자웅견층 비율에서는 크게 나타났다. 우성의 방향은 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 크게 작용하였으며, 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 부분적으로 작용하였다. 교배친의 자견층 비율의 우성순서는 잠117>잠114>잠108>잠120>잠118>잠119>잠107>잠113 순이었고, 자견층 비율에서는 잠114>잠117>잠108>잠118>잠107>잠119>잠113>잠120의 순이었다.지방산의 조성이 많은 차이를 보였다.{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은