• Computers and Concrete
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• 제14권5호
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• pp.527-546
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• 2014

Portland cement concrete, which has higher strength and stiffness than asphalt concrete, has been widely applied on pavements. However, the brittle fracture characteristic of cement concrete restricts its application in highway pavement construction. Since the polypropylene fiber can improve the fracture toughness of cement concrete, Polypropylene Fiber-Reinforced Concrete (PFRC) is attracting more and more attention in civil engineering. In order to study the effect of polypropylene fiber on the generation and evolution process of the local deformation band in concrete, a series of three-point bending tests were performed using the new technology of the digital speckle correlation method for FRC notched beams with different volumetric contents of polypropylene fiber. The modified Double-K model was utilized for the first time to calculate the stress intensity factors of instability and crack initiation of fiber-reinforced concrete beams. The results indicate that the polypropylene fiber can enhance the fracture toughness. Based on the modified Double-K fracture theory, the maximum fracture energy of concrete with 3.2% fiber (in volume) is 47 times higher than the plain concrete. No effort of fiber content on the strength of the concrete was found. Meanwhile to balance the strength and resistant fracture toughness, concrete with 1.6% fiber is recommended to be applied in pavement construction.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.149-162
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• 2001

삼랑진에 위치한 삼랑진양수발전 상.하부댐의 댐마루에 시공 후 종방향 균열이 발생하였다. 이 댐들은 전력을 생산하기 위한 양수발전댐으로 상부댐과 하부댐으로 구성되어 있으며, 매일 10m이상의 수위변화를 받아왔다. 본 논문은 이들 댐중 상부댐에 발생한 종방향 균열의 원인을 찾는데 있다. 균열의 주요 원인은 수위변동으로 인한 것으로 판단되었으며, 이를 검토하기 위해 hyperbolic model을 이용한 수치해석을 수행하였다. 수치해석을 위한 입력자료를 얻기 위해 심벽재료와 사석재료에 대해 일련의 삼축압축시험을 수행하였다. 또한 수위변동으로 인한 주기적인 응력변화를 검토하기 위한 입력자료를 얻기 위해 진동삼축압축시험을 수행하였다. 수치해석결과 반복하중이 작용했을 경우 댐마루에서 깊이 4m까지 구속압력이 음이 되는 것으로 나타났으며, 이로 인해 종방향균열이 발생한 것으로 판단되었다. 이 종방향균열의 깊이는 댐 마루에서 수행한 시험굴에서 확인하였으며, 현장 조사결과와 잘 부합하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1443-1453
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• 2010

본 연구에서는 소재 표면흠 발생을 억제하기 위해 유한요소법을 사용하여 세아베스틸 선재 조압연 라인 공정을 모사하였다. 선재 조업연 라인의 2 번 공형을 설계하였고 이 공형을 압연 라인에 적용하였다. 또한 유한요소법을 사용하여 3 번, 4 번 공형 롤 갭이 변경된 새로운 패스 스케줄을 제안하였다. 본 연구에서는 전단응력비에 의존적인 전단파괴 모델을 사용하였고 소재의 손상된 요소 수를 비교하였다. 손상된 요소는 표면흠을 의미한다. 결과적으로 2 번 공형이 변경된 후 불량률은 이전 공형보다 1.43% 감소되었다. 그리고 새로운 패스 스케줄의 손상된 요소 수는 현재 패스 스케줄보다 37.6% 감소되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.389-397
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• 2010

콘크리트는 역학적 성능, 내구성능, 경제성이 우수한 재료이지만 장경간 교량에 적용하기는 쉽지 않은데, 이는 콘크리트의 중량 대비 강도가 낮기 때문이다. 초고성능 콘크리트는 높은 압축강도를 가지며 굵은 골재를 사용하지 않으므로 단면의 크기를 줄일 수 있어, 장경간 교량 바닥판으로 활용이 기대된다. 그러나 초고성능 콘크리트는 재료 특성상 단위결합재량이 많으므로 바닥판 양생과정에서 수화열에 의한 균열이 발생할 수 있다. 이 연구에서는 UHPC 바닥판의 초기재령 균열 위험성을 평가하기 위한 기초 작업을 수행하였다. 먼저 단열온도 상승시험 결과를 바탕으로 2변수 모델과 S자형 함수의 중첩으로 단열온도 상승곡선을 모델링하고, 등가재령의 개념을 도입하여 UHPC의 아레니우스 상수를 결정하였다. 이상의 결과를 실물크기 시험체에 대한 수화발열 측정시험으로 검증하였다. 다음으로 초음파 속도 측정 결과와 하중 재하에 의하여 탄성계수, 인장강도, 압축강도와 같은 UHPC의 역학적 특성을 구하였다.