• Earthquakes and Structures
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• 제9권6호
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• pp.1193-1219
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• 2015

The purpose of this study is to evaluate the seismic performance of high-rise reinforced concrete (RC) box-type wall structures commonly used for most residential buildings in Korea. For this purpose, an analytical model was calibrated with the results of the earthquake simulation tests on a 1:5 scale 10-story distorted model. This calibrated model was then transformed to a true model. The performance of the true model in terms of the stiffness, strength, and damage distribution through inelastic energy dissipation was observed with reference to the earthquake simulation test results. The model showed high overstrength factors ranging from 3 to 4. The existence of slab in this box-type wall system changed the main resistance mode in the wall from bending moment to tension/compression coupled moment through membrane actions, and increased the overall resistance capacity by about 25~35%, in comparison with the common design practice of neglecting the slab's existence. The flexibility of foundation, which is also commonly neglected in the engineering design, contributes to 30~50% of the roof drift in the stiff direction containing many walls. The possibility of concrete spalling and reinforcement buckling and fracture under the maximum considered earthquake (MCE) in Korea appears to be very low when compared with the case of the 2010 Concepcion, Chile earthquake.

• Earthquakes and Structures
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• 제11권1호
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• pp.141-163
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• 2016

Fiber models have been developed and applied to various structural elements such as shear walls, beams and columns. Only scarcely have fiber models been applied to circular foundation systems such as cast in drilled holes shafts (CIDH). In pile foundations with constraint head boundary conditions, shear deformations can easily contribute to the lateral pile response. However, soil structure interaction formulations such as the p-y method, commonly used for lateral pile design, do not include structural shear deformations in its traditional derivation method. A fiber model that couples shear and axial-bending behavior, originally developed for wall elements was modified and validated on circular cross sections (columns) before being applied to a 0.61 m diameter reinforced concrete (RC) pile with fixed head boundary conditions. The analytical response was compared to measured test results of a fixed head test pile to investigate the possible impact of pile shear deformations on the displacement, shear, and moment profiles of the pile. Results showed that shear displacements and forces are not negligible and suggest that nonlinear shear deformations for RC piles should be considered for fixed-head or similar conditions. Appropriate sensor layout is recommended to capture shear deformation when deriving p-y curves from field measurements.

• Steel and Composite Structures
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• 제5권5호
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• pp.375-394
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• 2005

An experimental study was conducted to develop a new base plate anchorage system for concrete filled tubular column under an axial load and a moment. The column was connected to a concrete foundation using ordinary deformed reinforcing bars that are installed at the inside and outside of the column. In order to investigate the moment resisting capacity of the system, horizontal cyclic loads are applied until the ultimate condition is reached with the axial load held constant. To derive a design method for moment resisting capacity, the reinforced concrete section approach was investigated with the assumption of strain compatibility. The results by this approach agreeded well with those of experiments when the bearing pressure of confined concrete and tangent modulus of steel bars are assumed appropriately. Also, it was found that the column interaction curve can be used to predict the yield strength of the base plate system.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.54-58
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• 2006

본 논문에서는 공동주택에 적합한 인하도선시스템과 접지시스템 설계를 위한 기본적 사항에 대하여 고찰하였다. 공동주택의 철근구조체는 전기적 연속성을 갖지만 철근들끼리의 결속선에 의한 접속은 전자기계력에 대한 내력이 부족하다. 따라서 전용의 인하도선을 설치하고 이들을 건물 양 측벽의 철근구조체와 본딩하여 낙뢰전류가 인하도선 및 철근구조체에 분산되어 흐르게 하는 인하도선시스템을 제시하였다. 한편 공동주택의 접지시스템은 건물기초접지극과 피뢰설비를 위한 환형 접지극으로 각각 구성하고 이들을 서로 본딩하는 접지시스템을 제시하였다. 또한 공동주택 각동의 건물기초접지극을 공동구의 철근구조체나 접지선을 이용하여 서로 연결함으로서 공동주택 단지에 거대한 총괄접지시스템을 구현하는 방안을 제시하였다. 하지만 이러한 피뢰시스템을 구축하기 위해서는 완벽한 본딩시스템의 구축이 전제되어야 한다.

• Advances in nano research
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• 제15권2호
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• pp.175-189
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• 2023

The under-evaluation structure includes a functionally graded porous (FGP) core which is confined by two piezoelectric carbon nanotubes reinforced composite (CNTRC) layers. The whole structure rests on the Pasternak foundation. Using quasi-3D hyperbolic shear deformation theory, governing equations of a sandwich plate are driven. Moreover, face sheets are subjected to the electric field and the whole model is under thermal loading. The properties of all layers alter continuously along with thickness direction due to the CNTs and pores distributions. By conducting the current study, the results emerged in detail to assess the effects of different parameters on buckling of structure. As instance, it is revealed that highest and lowest critical buckling load and consequently stiffness, is due to the V-A and A-V CNTs dispersion type, respectively. Furthermore, it is revealed that by porosity coefficient enhancement, critical buckling load and consequently, stiffness reduces dramatically. Current paper results can be used in various high-tech industries as aerospace factories.

• Computers and Concrete
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• 제32권5호
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• pp.439-454
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• 2023

In this article, the surface stress effects on the buckling analysis of the annular sandwich plate is developed. The proposed plate is composed of two face layers made of carbon nanotubes (CNT) reinforced composite with assuming of fully bonded to functionally graded porous core. The generalized rule of the mixture is employed to predict the mechanical properties of the microcomposite sandwich plate. The derived potentials energy based on higher order shear deformation theory (HSDT) and modified couple stress theory (MCST) is solved by employing the Ritz method. An exact analytical solution is presented to calculate the critical buckling loads of the annular sandwich plate. The predicted results are validated by carrying out the comparison studies for the buckling analysis of annular plates with those obtained by other analytical and finite element methods. The effects of various parameters such as material length scale parameter, core thickness to total thickness ratio (hc/h), surface elastic constants based on surface stress effect, various boundary condition and porosity distributions, size of the internal pores (e0), Skempton coefficient and elastic foundation on the critical buckling load have been studied. The results can be served as benchmark data for future works and also in the design of materials science, injunction high-pressure micropipe connections, nanotechnology, and smart systems.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.71-77
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• 2019

지지력이 큰 하부지반에 구조물의 하중을 전달하기 위한 방안으로 말뚝기초가 대부분 적용되고 있다. 이 연구에서는 접합부에 보강되는 철근량에 따라 반복하중 하에서 프리캐스트공법과 철근 및 속채움 콘크리트로 말뚝머리부를 보강한 철근콘크리트 말뚝(HPC)과 기초 접합부 거동을 실험을 통해 평가하였다. 철근량에 변화에 따라 제작된 두 종류의 접합부 실험체의 균열패턴과 파괴거동은 유사한 수준으로 평가되었다. 철근량 1.77배 증가에 기인하여 BS-H25 실험체는 BS-H19 실험체에 비해 최고하중은 약 1.47배 증가하였지만 연성비는 정가력시 76%, 부가력시 70% 수준을 나타내었다. 강성감소는 접합부 철근 항복 이후 BS-H19 실험체와 BS-H25 실험체는 정가력시 초기강성의 약 66% ~ 71% 수준으로 부가력시 54% ~ 57% 수준으로 감소되었고 BS-H25 실험체가 평균 13% 높은 강성값을 나타내었다. 극한하중 상태에서의 BS-H19와 BS-H25 실험체의 누적 에너지 소산량은 사용하중 상태에 비해 약 5.5배 및 6.6배 큰 값으로 측정되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.5-15
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• 2021

교각기초 형식으로 적용되는 기초공법 중 하나는 단일형 현장타설말뚝이다. 이 말뚝에 대한 설계 시 주된 관심사항은 말뚝체에 작용하는 수평지지력 확보 여부이다. 현재 말뚝체의 강성증가를 위해 외부강관으로 말뚝체를 보강하여 말뚝의 수평지지력을 증가시키는 방법이 활용되고 있다. 그러나 지반조건에 따라 외부강관의 보강효과와 적정 강관보강 길이가 달라질 수 있음에도 이에 대한 연구가 미흡하여 현장에서는 대부분 말뚝체 전체를 외부강관으로 보강하고 있다. 그러나 시스템 내의 전체 말뚝길이를 외부강관으로 보강할 경우 공사 지연과 공사비의 증가로도 이어질 수 있다. 따라서 좀 더 효과적으로 외부강관을 활용하기 위해서는 외부 강관으로 보강된 말뚝체를 대상으로 말뚝의 수평지지특성을 평가하여 강관의 적정한 보강길이를 결정해야 한다. 이에 본 연구에서는 수치해석방법을 통해 각 조건별 외부강관의 보강길이를 적용한 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 지지특성을 평가하고, 이 해석결과를 바탕으로 외부강관의 적정 보강길이를 제안하였다. 본 연구결과, 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 수평지지력을 효과적으로 증가시키기 위해서는 강관의 보강길이가 말뚝의 휨거동 영향범위인 1/β의 2배를 적용해야 하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.127-148
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• 1996

최근에 들어 사면이나 사면 근처에 교대등과 같이 기초하중이 비교적 큰 구조물들이 시공되는 예가 점차 많아지는 경 향을 보이고 있다. 그러나 일반적으로 사면 또는 사면 근처 에 설치되는 기초의 경우는 수평지반에 비해 지지력이 현저하게 떨어지기 때문에, 말뚝이나 케이슨 등과 같은 고가의 깊은기초들이 주로 사용되고 있는 실정이다. 따라서 토목섬유 또는 metal strip등의 보강재를 이용하여 사면을 보강하는 경제적인 공법이 필요시 되고,또한 이와같은 공법에 관련된 합리적인 기초지지력 해석법의 제시가 요구되고 있다. 본 연구에서는 사면 근처에 설치되는 얕은 기초의 지지력 보강을 목적으로 strip등의 보강재를 설치할 경우, 'wide slab effect' 개념등 Huang및 Binquet-Lee등이 모형실험등을 통해 제시한 파괴매카니즘 및 Boussinesq해법 등을 토대로 하여 보강사면에 대한 기초지지력 해석법을 제시하였다. 본 해석법에서는 soil dilatancy 등의 영향에 의한 깊이별 보강재-주변흙 사이의 마찰계수 변화를 함수형태로 표현하여 보강재주변흙 사이의 상호작용을 부분적으로 고려하였으며, 아울러 본 연구를 통해 제시된 기초지지력 해석법의 적합성 검토를 위해 Huang등이 제시한 모형실험결과와 서로 비교하였다. 이외에도, 설계에 관련된 여러 변수들이 기초지지력에 미치는 영향에 대해서도 분석이 이루어졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.79-98
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• 1999

본 연구에서는, 강관스커트 보강 조립토 군말뚝에 초점을 두고, 상부 매트기초와 하부기초지반 사이의 접촉면 각 지점별 불균등 침하량 예측을 위한 간편 유한요소해석기법과 이에 근거한 각 말뚝 인접지반의 하중분담비 평가방법 및 극한지지력 평가절차 등을 제시하였다. 또한 제시하고자 하는 기법의 적합성과, 이를 토대로 한 극한지지력 예측결과의 타당성을 확인하기 위해, $PENTAGON_{3D$ 유한요소 프로그램을 이용한 해석결과와의 비교.분석이 수행되었다. 이외에도, 강관스커트 보강유형에 따른 거동특성 분석과 스커트 보강에 의한 극한지지력 증대효과를 관련 설계변수와 연계한 분석 등을 수행하였다.