• 한국안전학회지
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• 제25권2호
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• pp.47-54
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• 2010

This paper presents a simple and efficient two-dimensional rigid-body-spring network model able to accurately estimate the fractural behavior of civil fiber reinforced pavements. The proposed rigid-body-spring network model, denoted as RBSN model, considers civil fiber reinforcing materials using the beam elements and link spring elements. The RBSN method is able to model collapse due to asphalt crushing and civil fiber slip. The RBSN model is used to predict the applied load-midspan deflection response of civil fiber retrofitted asphalt specimen subjected to the three-point bending. Numerical simulations and experimental measurements are compared to based on tests available in the literature. The numerically simulated responses agree significantly with the corresponding experimental results until the maximum load. However, It should be mentioned that, in order to more accurately predict the postpeak flexural behavior of the civil fiber retrofitted asphalt pavement, development of the advanced model to simulate the slip relationship between civil fiber and asphalt is required.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권3호
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• pp.245-254
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• 2023

Through qualitative analysis and quantitative analysis, the contradictory conclusions about the stability of the settled goaf with two-layer coal seams subject to building load were obtained. Therefore, it is necessary to combine the additional stress method and numerical simulation to further analyze the foundation stability. Through borehole analysis and empirical formula analogy, the height of water-conducting fracture zone in No.4 coal and No.9 coal were obtained, providing the calculation range of water-conducting fracture zone for numerical simulation. To ensure the accuracy of the elastic modulus of broken gangue, the stress-strain curve were obtained by broken gangue compression test in dried state of No.4 coal seam and in soaking state of No.9 coal seam. To ensure the rationality of the numerical simulation results, the actual measured subsidence data were retrieved by numerical simulation. FISH language was used to analyze the maximum building load on the surface and determine the influence depth of building load on the foundation. The critical building load was 0.16 MPa of No.4 settled goaf and was 1.6 MPa of No.9 settled goaf. The additional stress affected the water-conducting fracture zone obviously, resulted in the subsidence of water-conducting fracture zone was greater than that of bending subsidence zone. In this paper, the additional stress method was analyzed by numerical simulation method, which can provide a new analysis method for the treatment and utilization of the settled goaf.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.208-219
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• 2000

In this study, static axial crush tests were performed with the new aluminum/GFRP hybrid tube. Glass/Epoxy prepregs were wrapped around an aluminum tube and co-cured. The failure of the hybrid tube was stable and progressive without trigger mechanism, and specific energy absorption was increased to the maximum of 33% in comparison with the aluminum tube. Effective energy absorption is possible for an inner aluminum tube because a wrapped composite tube constrains the deflection of an aluminum tube. The failure of a hybrid composite tube was stable without trigger mechanism because the inner aluminum tube could play the role of the crack initiator and controller. Mean crushing load could be calculated by modifying the plastic hinge collapse model for hybrid materials. The predicted results by this analytical model showed good agreement with the experimental results. It can be said that Aluminum/Glass-Epoxy hybrid tube is suitable for the vehicle front structure because this hybrid tube shows effective energy absorption, easy production, and simple application capability for RTM process.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권1호
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• pp.135-143
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• 2017

To upgrade shear performance of reinforced concrete (RC) beams, and particularly of the segments under negative moment within continuous T-section beams, a series of original schemes has been proposed using carbon fibre-reinforced polymer (CFRP) U-shaped strips for shear-strengthening. The current work focuses on one of them, in which CFRP U-strips are wound around steel bars against the top of the flange of a T-beam and then spliced on its bottom face in addition to being bonded onto its sides. The test results showed that the proposed scheme successfully provided reliable anchorage for U-strips and prevented premature onset of shear failure due to FRP debonding. The governing shear mode of failure changed from peeling of CFRP to its fracture or crushing of concrete. The strengthened specimens displayed an average increase of about 60% in shear capacity over the unstrengthened control one. The specimen with a relatively high ratio and uniform distribution of CFRP reinforcement had a maximum increase of nearly 75% in strength as well as significantly improved ductility. The formulas by various codes or guidelines exhibited different accuracy in estimating FRP contribution to shear resistance of the segments that are subjected to negative moment and strengthened with well-anchored FRP U-strips within continuous T-beams. Further investigation is necessary to find a suitable approach to predicting load-carrying capacity of continuous beams shear strengthened in this way.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.225-228
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• 2008

철근콘크리트 구조물을 해석하는 경우, 하중조건 및 이들 하중의 증가에 따라 나타나게 되는 상이한 거동 특성들 즉, 인장균열, 압축파괴, 다축상태일 때의 강도의 증가, 전단파괴 시의 취성적 파괴특성 등을 반드시 고려해야만 한다. 유한요소법에 의한 해석적 평가 시, 최대하중 이후에는 요소크기에 따라 상이한 구조응답을 나타내는 요소의존적인 응답결과를 보인다. 본 연구에서는 이러한 요소의존성을 극복하기 위한 연구결과들 중 하나인 적분형 비국소화 모델을 이용하여 전력구 모형 실험체의 파괴거동을 해석하였다. 실험결과와 해석결과를 비교하여 적분형 비국소 모델의 신뢰성과 타당성을 검토하는 것을 목적으로 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권3호
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• pp.405-421
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• 2023

An experimental study on six axially-loaded composite short columns with different thicknesses of steel tube and that of the concrete plate was carried out. Compared to the mechanical behavior of component specimens under axially compressed, the failure modes, compression deformation, and strain process were obtained. The two main parameters that have a significant enhancement to cross-sectional strength were also analyzed. The failure of an axially loaded UHPC-CFST short column is due to the crushing of the UHPC plate, while the CFST member does reach its maximum resistance. A reduction coefficient K'c, related to the confinement coefficient, is introduced to account for the contribution of CFST members to the ultimate load-carrying capacity of the UHPC-CFST composite short columns. Based on the regression analysis of the relationship between the confinement index ξ and the value of fcc/fc, a unified formula for estimating the axial compressive strength of CFST short columns was proposed, combined with the experimental results in this research, and an equation for reliably predicting the strength of UHPC-CFST composite short columns under axial compression were also proposed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.9-20
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• 2019

국내에서의 지진과 같은 자연재해의 발생횟수가 증가하고 있다. 이에 따라 재해, 재난 환경에 적합한 임시거주공간 혹은 피난시설의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 경량 복합패널을 이용하여 기존 피난시설과는 차별화된 구호주거를 제작하고자 하였다. 이를 위해 경량 복합패널에 대한 구조적 성능을 검증하고자 하였으며, 패널에 대한 성능 시험 방법 중 ASTM E72 기준에 따른 면내 전단 강도 실험을 진행하였다. 실험 결과, 각 실험체가 면내 하중을 받을 때의 최대하중을 알아내었다. 모든 실험체는 가력 부분의 패널이 찢어지면서 실험이 종료되었다. 실험체의 초기 강성은 계산을 통해 예측한 강성과 일치하였다. 하지만 패널의 특성인 국부적인 찌그러짐과 찢어짐으로 인해 강성저하와 최종파괴가 발생하였다. 개구부가 있는 실험체들은 개구부의 위치와 형태에 따라 기본 실험체와 강성과 강도에서 차이를 보였다. 또한 모든 실험 결과를 종합하여 패널이 받는 최대하중과 힘을 받는 면적이 비례한다는 것을 확인하였다. 이를 통해 실험체들의 극한전단응력을 계산하였으며, 평균 극한전단응력을 산정하였다. 경량 복합패널의 평균 극한전단응력은 $0.047N/mm^2$이며, 이 값을 통해 패널의 면적에 따른 허용하중을 합리적으로 예측할 수 있는 근거를 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.138-145
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• 2017

본 연구는 고강도 철근이 배근된 철근콘크리트 전단벽체 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 철근의 항복과 콘크리트의 파쇄에 이르는 전반적인 거동 특성과 함께 내진성능 평가 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 1.0의 일정한 형상비를 갖으며 각 방향으로 철근비와 항복강도, 배근상세, 콘크리트 설계 강도, 단부형상 및 단부 횡구속 후프(Hoop) 여부 등을 주요 변수로 갖는 총 8개의 실험체를 검증 대상으로 선정하여 기존에 저자 등에 의해 새로이 수정된 구성관계식을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석을 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 하중 및 이에 대응되는 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.05와 8% 및 1.17과 19% 정도로 예측하였다. 모든 실험체에 대한 파괴모드와 파괴시까지의 전반적인 거동 특성 역시 비교적 적절히 예측하고 있음을 확인하였으며 이러한 연구결과들은 향후, 고강도 철근의 적용과 관련된 국내외 설계기준에의 적용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.33-40
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• 2016

현재, 국내외 전단 설계기준에서 RC 및 PSC 부재의 전단보강철근의 최대항복강도를 제한하고 있다. 이는 고강도 전단보강철근을 사용한 RC 부재의 전단거동평가에 대한 선행 연구들에 근거한 것이다. 이에 비해 고강도 전단보강철근을 사용한 PSC 부재의 전단거동평가에 대한 연구는 미흡하며, PSC 부재는 긴장력에 의한 축압축력에 의해 RC 와는 다른 전단거동을 나타내므로 국내 기준에 대한 검증이 필요하다. 또한 이러한 제한으로 인해 고강도 철근을 PSC 부재에 적용할 경우 강도의 추가적인 상승분을 내력에 포함시킬 수 없어 고강도 재료의 사용을 저해시키는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 총 8개의 고강도 재료를 사용한 포스트텐션 PSC 보 전단실험을 실시하여 KCI-12 기준 및 ACI 318-14 기준의 항복강도 및 사인장균열의 폭을 검토하였다. ACI 318-14에서 요구하는 전단보강철근의 항복강도 제한값(420 MPa) 이상인 모든 PSC 실험체의 전단보강철근이 항복한 이후에 최대 내력에 도달하였으며, 실험 전단내력 또한 KCI-12 기준식의 전단강도 이상인 것으로 나타났다. 사용성 측면에서도 고강도 전단보강철근을 사용한 모든 실험체가 ACI 224위원회의 허용 균열폭(0.41 mm)을 초과하지 않았다. 본 연구의 실험결과에 근거하여 KCI-12 기준에서 제한하는 전단보강철근의 항복강도는 PSC 부재에 대해서 전단내력 및 균열의 사용성 측면을 모두 만족하는 것으로 판단되며 ACI 318-14의 전단보강철근 제한 기준은 다소 안전측에 속하는 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제27권1호
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• pp.37-49
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• 1999

내화처리 및 재건조가 목재의 역학적 성질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 라디에타소나무 변재 무결점 소형 시험편 내로 내화제인 borax-boric acid(BRX), minalith(MIN), pyresote(PYR)를 가압주입한 후 25, 60, 80, $11^{\circ}C$로 재건조한 후 휨성질과 종압축강도를 측정하였다. 내화처리 및 재건조에 의한 라디에타소나무 시편의 역학적 성질 감소 정도는 내화제의 종류, 보유량, 그리고 재건조온도의 조합에 따라 상이하였으며, 내화처리와 재건조온도간에 통계학적으로 매우 높은 유의성을 보이는 상호작용이 존재하였다. 휨강도와 휨파괴시 최대일량은 내화처리에 의해 상당히 감소되었으나 휨탄성계수와 종압축강도는 내화처리에 의해 감소되지 않고 오히려 BRX 처리구의 탄성계수와 BRX 및 PYR 처리구의 종압축강도는 대구조인 무처리구보다 높았다. 몇가지 내화제와 재건조온도의 조합의 휨탄성계수와 종압축강도의 경우를 제외하고는 내화제 보유량간에는 역학적 성질의 차이도 인정되지 않았다. 휨탄성계수와 종압축강도는 재건조온도의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 그러나 휨강도와 휨파괴시 최대일량은 재건조온도가 증가할수록 일반적으로 감소하였는데, BRX처리구는 재건조온도 $80^{\circ}C$부터, 그리고 MIN과 PYR 처리구는 재건조온도 $110^{\circ}C$에서 대구조와 비교할 때 심각한 휨강도의 감소가 관찰되었다. 따라서 내화처리 라디에타소나무 목재를 구조부재로 사용하기 위해서는 BRX 처리재의 경우는 $60^{\circ}C$, 그리고 MIN과 PYR 처리재의 경우는 $80^{\circ}C$ 이상의 건구온도를 적용하는 것은 삼가야 할 것이다.