• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.135-142
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• 2004

The apparent advantages of FRP (fiber reinforced plastics) composites over the conventional structural materials may be attributed to their high specific strength and stiffness. Other affordable properties of FRPs including an excellent durability make them particularly attractive for the structures in severe service conditions. Therefore, the material and sectional properties of a FRP structural component should be designed to meet its specific requirements and service conditions. This paper is performed the material property optimization under optimum design of pultruded FRP bridge deck section. In the problem formulation, an objective function is selected to minimize the maximum R(strength ratio). The thickness of layers, volumes of fibers and matrix fiber orientation, and stacking sequence of FRPs are used as the design variables. Strength ratio in the design code, material failure criteria and pultruded manufacture thickness are selected as the design constraints to enhance the material performance of FRP decks. From the results of the numerical investigation, we obtained the optimum deck section profile for conventional using object.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.251-254
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• 2005

A number of studies have been conducted on FRP shear strengthening of RC beams during the past decade. The test results indicated. that the strengthened specimens failed predominantly by debonding of the FRP sheets before reaching the rupture strength of FRP sheets. For this reason, limits on the effective strain in FRP have been incorporated in ACI 440.2R recommendation considering debonding failure. This paper presents the test results of 7 small scale RC beams shear-strengthened with glass fiber sheets. Three types of FRP configurations, such as two sides bonded, U wrap and fiber shear-key embedded, were considered. GFRP sheet were bonded vertically to member axis along the shear span. From the test results, it was found that debonding strain of GFRP sheets at failure decreased with the number of layers. In addition, effective strain of FRP proposed by ACI 440.2R recommendation has been verified in this study.

• Ocean Systems Engineering
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• 제8권4호
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• pp.409-426
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• 2018

This paper presents the strengthening of tubular joint by wrapping Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) and glass fiber reinforced polymer (GFRP). In this study, total number of layers, stacking sequence and length of wrapping are the different parameters involved when fiber reinforced polymers (FRP) composites are used for strengthening. For this, parameters where varied and results were compared with the reference joint. The best stacking sequence was identified which has the highest value in ultimate load with lesser deflections. For determining the best stacking sequence, numerical investigation was performed on CFRP composites; length of wrapping and number of layers were fixed. Later, the studies were focused on CFRP and GFRP strengthened joint by varying the total number of layers and length of wrapping. An attempt was done to propose a parametric equation from multiple regression analysis, which can be used for CFRP strengthened joints. Hashin failure criteria was used to check the failure of composites. Results revealed that FRP was having a greater influence in the load bearing capacity of joints, and in reducing the deflections and stresses of joint under axial compressive loads. It was also seen that, CFRP was far better than GFRP in reducing the stresses and deflection.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.675-682
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• 2011

최근 콘크리트 구조물의 보강시 사용되는 FRP(fiber reinforced polymer)를 이용한 보강에서, 철근콘크리트의 피복부분에 홈을 형성하고 이 홈내부에 FRP 바를 삽입한 후 에폭시 모르타르 등으로 보강하는 방법, 즉 표면매입보강(near-surface-mounted retrofit, NSMR)방법의 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 이 연구는 FRP 판을 철근콘크리트 표면에 매입보강시 FRP 판의 부착 특성을 실험적으로 연구한 논문이다. FRP 판의 매입 길이, 전단키의 유무, 보강열수 등을 변수로 부착 실험을 실시하여 파괴 기구를 관찰하고 이를 근거로 콘크리트 할렬 파괴시의 인발강도를 산정할 수 있는 강도식을 제안하였다. 실험 결과 매입 길이가 길수록 인발 내력은 증가하며 FRP 판의 열수가 증가할수록 내력이 증진되는 것으로 나타났다. 콘크리트의 할렬 파괴를 고려하여 내력을 산정한 결과 실험 결과와 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제7권4호
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• pp.265-271
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• 2013

Prestressed concrete cylindrical pipe (PCCP) has been widely used for the distribution of water in communal, industrial, and agricultural systems for a long time. However, as it deteriorates, structural failures have been experienced. Replacing the entire existing PCCP with partial damages is not an economical method. Currently, as a cost effective repairing method, a new approach using fiber reinforced polymer (FRP) has been applied. A new design procedure of this method was proposed considering various kinds of loading condition. However, it is not easy to apply this method for design purpose due to its complex procedures. The objective of this study is to provide a new design criteria and process for PCCP rehabilitation with FRP. Through this method, the appropriate quantities of FRP layers will be decided after examining of limit states of deteriorated PCCP. For this purpose, two deterioration conditions are assumed; fully deteriorated and partially deteriorated. Different limit states for each case are applied to decide the quantities of attached FRP. The concept of "margin of safety" is used to judge whether the design results are within the optimal ranges to satisfy all limit states.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.273-280
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• 2011

이질 보강근의 조합 및 섬유의 혼입을 변수로 한 10개의 고강도 콘크리트 보를 제작하고 구조 실험을 수행하고 균열 후 강성, 처짐, 균열 양상, 연성에 대한 거동을 살펴보았다. 6개 부재는 철근, CFRP 보강근, GFRP 보강근의 조합으로 2단 휨 배근되었고, 4개 부재는 CFRP 보강근 혹은 GFRP 보강근으로만 2단 배근되고 강섬유 및 합성 섬유를 혼입하였다. FRP 보강근 내측에 철근을 처짐 및 균열 제어용으로 하이브리드 배근함으로써 FRP 보강근 보강 보의 낮은 강성, 큰 처짐, 낮은 연성, 깊은 균열 및 넓은 균열폭을 제어할 수 있었다. 또한, 섬유의 혼입을 통해 FRP 보강근 보강 보의 빠르고 깊은 균열이 제어되고 연성 및 내하력이 향상되었다. 섬유 혼입된 FRP 보강근 보강 콘크리트 부재 설계 시 섬유 혼입에 의해 증가된 콘크리트의 극한 압축 변형률에 대한 고려가 필요함을 알 수 있었다.

• Coupled systems mechanics
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• 제9권4호
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• pp.359-379
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• 2020

Due to susceptibility of bridges in the past earthquakes, vulnerability assessment and strengthening of bridges has gained a particular significance. The objective of the present study is to employ an analytical method for the development of fragility curves, as well as to investigate the effect of strengthening on the RC box-girder bridges. Since fragility curves are used for pre-and post-earthquake planning, this paper has attempted to adopt the most reliable modeling assumptions in order to increase the reliability. Furthermore, to acknowledge the interaction of soil, abutment and pile, the effect of different strengthening methods, such as using steel jacketing and FRP layers, the effect of increase in the bridge pier diameter, and the effect of vertical component of earthquake on the vulnerability of bridges in this study, a three-span RC box-girder bridge was modeled in 9 different cases. Nonlinear dynamic analyses were carried out on the studied bridges subjected to 100 ground motion records via OpenSEES platform. Therefore, the fragility curves were plotted and compared in the four damage states. The results revealed that once the interaction of soil and abutment and the vertical component of the earthquake are accounted for in the calculations, the median fragility is reduced, implying that the bridge becomes more vulnerable. It was also confirmed that steel jackets and FRP layers are suitable methods for pier strengthening which reduces the vulnerability of the bridge.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.36-41
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• 2011

본 연구에서는 한국산업표준에서 제시하는 콘크리트 강도 시험용 공시체를 이용하여 콘크리트 보강용 FRP의 부착성능을 평가하기 위한 실험방법을 제안하고 이에 따라 FRP의 부착성능을 평가해 보도록 한다. 따라서 탄소섬유와 유리섬유로 이루어진 FRP를 두 겹으로 보강하여 양생한 철근 콘크리트 보에서 보강재의 탈락이 유도될 수 있도록 실험체를 설계하고, 3점 재하 시 적절한 파괴형상 및 부착강도가 나타나는 지를 실험을 통해 관찰하였다. 실험결과, 보강재의 탈락으로 인한 파괴가 유도되었으므로, 본 연구에서 제안된 실험방법을 통하여 크기가 작은 일반강도 콘크리트 실험체에서 FRP의 부착강도를 평가할 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권2호
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• pp.102-106
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• 2007

선박 제조에 사용되고 있는 FRP(Fiber-reinforced plastic)를 재활용하기 위한 노력이 지속되고 있는 가운데 보다 친환경적이며 가치를 재창출할 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 본 연구진들은 선박용 FRP에 쓰이는 유리섬유의 구조가 그 짜임새의 형태에 따라 로빙층과 매트층으로 구분된다는 사실에 착안하여 FRP를 분쇄하지 않고 층을 분리할 수 있었다. 그 중 로빙층을 적절한 크기로 잘라 장섬유(약 50 mm, 이후 'F섬유')를 만들었다. F섬유의 인장강도 증가와 화학적 내식성 증가는 잔재하는 수지(전체 섬유의 무게비 25% 정도)의 영향인 것으로 보인다. 본 연구에서는 F 섬유의 재활용의 한 방법으로 섬유강화 모르타르를 제조한 결과 2%(v/v)의 F섬유를 포함한 모르타르는 28일 양생 후 휨 강도가 34.6% 증가함을 보였다. 수입 합성섬유 P-54를 사용한 모르타르와 유사한 정도의 휨 강도를 얻을 수 있었다. 이는 F섬유가 골재로 사용이 가능하며 수입품을 대체할 수 있음을 의미한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.55-59
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• 2009

중소형 폐 선박으로부터 생성되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 에너지 면에서나 환경적인 면에서 많은 장점을 가지고 있다. 비록 로빙층과 매트층은 그 비율은 다르나 모두 수지와 유리를 포함한다는 유사성과 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 매트층과 분리할 때 기계가 자동적으로 충간의 차이를 인식하기는 어렵다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. FRP에 대해 (1) FRP의 층 사이에 존재하는 수지를 녹이는 진한 황산, 또는 (2) 유리를 녹이는 염기성 용액(KOH의 메탄올과 아이소프로판올 용액), (3) 유리의 $SiO_2$와 반응하는 플루오르산(HF)용액, (4) HF 용액으로 처리한 후 수용성 염료를 도포한 경우, 각각 두 층간의 차별화가 일어났다. 이 결과를 이용하여 폐 FRP의 분리 공정이 단순화될 수 있을 것이다.