• 대한토목학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.101-110
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• 2015

최근 Hsu는 전단시험장치를 이용해 순수전단이 작용하는 9개 RC패널요소의 전단시험을 수행하였다(ACI 1997). 최신 트러스모델(수정압축장이론, 회전각연성트러스모델)은 평형조건과 적합조건 그리고 2축 상태에서 RC 막판넬의 연성 응력-변형률 관계를 이용하여 2중 루프의 시행착오방법으로 복잡한 비선형해석을 수행하고 있다. 본 연구는 스트럿과 타이의 파괴기준에 기반한 개선된 모어변형적합방법을 사용해 효율적인 알고리즘을 제안하였고, 이 알고리즘을 이용하여 Hsu가 실험한 전단이력 해석을 빠른 수렴속도로 개선한 것이다. 해석결과에 의하면 전단변형률 증폭상태의 전단변형에너지는 주압축 응력-변형률에 크게 지배받는 것으로 나타났다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.149-157
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• 2017

An innovative analysis method is proposed in this paper for the determination of ultimate resistance of prestressed concrete beams. The proposed method can be applied to simply supported or continuous beams in a unified manner whether structure and external loads are symmetric or not. Through the iterative nonlinear strain compatibility solutions, this method can also be applied to the non-prismatic section/un-symmetrical composite structures under moving load. The conventional studies have used the failure criteria when the strain of concrete reaches 0.003. However compared with bonded case, the value of strain in the reinforcement is much smaller than bonded case, thus, unbonded prestressed cases show compressive failure mode. It is shown that the proposed method gives acceptable results within 5% error compared with the prior experimental results. It can be shown that the proposed method can reach the solution much faster than typical three-dimensional finite element analysis for the same problem. This method is applicable to the existing unbonded prestressed members where deterioration has occurred leading to the reduced ultimate resistance or safety. In all, the proposed procedure can be applied to the design and analysis of newly constructed structures, as well as the risk assessment of rehabilitated structures.

• 소성∙가공
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• 제3권2호
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• pp.215-228
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• 1994

The purpose of this paper is to pursue a general method to determine both the flow stress of a material and the friction factor by ring compression test. The materials are assumed to obey the expanded n-power hardening rule including the strain-rate effect. Ring compression is simulated by the rigid-plastic finite element method to obtain the database used in determining the flow stress and friction factor. The Simulation is conducted for various strain hardening exponent, strain-rate sensitivity, friction factor, and compressing speed, as variables. It is assumed that the friction factor is constant during the compression process. To evaluate the compatibility of the database, experiments are carried out at room and evaluated temperature using specimens of aluminum 6061-T6 under dry and grease lubrication condition. It is shown that the proposed test method is useful and easy to use in determining the flow stress and the friction factor.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권3호
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• pp.225-234
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• 2019

A numerical stepwise approach for cavity expansion problem in strain-softening rock or soil mass is investigated, which is compatible with Mohr-Coulomb and generalized Hoek-Brown failure criteria. Based on finite difference method, plastic region is divided into a finite number of concentric rings whose thicknesses are determined internally to satisfy the equilibrium and compatibility equations, the material parameters of the rock or soil mass are assumed to be the same in each ring. For the strain-softening behavior, the strength parameters are assumed to be a linear function of deviatoric plastic strain (${\gamma}p^*$) for each ring. Increments of stress and strain for each ring are calculated with the finite difference method. Assumptions of large-strain for soil mass and small-strain for rock mass are adopted, respectively. A new numerical stepwise approach for limited pressure and plastic radius are obtained. Comparisons are conducted to validate the correctness of the proposed approach with Vesic's solution (1972). The results show that the perfectly elasto-plastic model may underestimate the displacement and stresses in cavity expansion than strain-softening coefficient considered. The results of limit expansion pressure based on the generalised H-B failure criterion are less than those obtained based on the M-C failure criterion.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.275-278
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• 2005

This paper presents a model for evaluating the contribution by arch action and frame action to shear resistance in shear-critical reinforced concrete beams without stirrup. The rotating angle softened truss model is employed to calculate the shear deformation of the web and the relative axial displacement of the compression and tension chord by the shear flow are also calculated. From this shear compatibility condition in a beam, the shear contribution by the arch action is numerically decoupled. The transverse strain obtained from the proposed model is selected for shear failure criterion. Using the failure criterion, shear strength of RC slender beams without stirrup is predicted.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.489-499
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• 2015

내진 보강 공법의 보강효과 파악을 위해선 이에 대한 이론적 규명이 필요하다. 이에 본 연구는 단부에 기둥 부재를 증타한 단근 배근된 전단벽체를 대상으로 해 보강되는 기둥의 상세와 일체화 거동을 고려한 전단강도 모델을 제안했다. 이 모델은 증타된 기둥부재의 전단변형이 집중되는 길이를 가정해 이를 일체화된 벽체 내에 발생하는 스트럿 두께 산정에 이용했다. 뿐만 아니라 이 길이 내에 집중 발생하는 전단변형률을 유도, 이를 일체화 거동을 고려한 적합성 조건을 기존 전단벽체의 해석 알고리즘에 도입함으로써 증타 보강된 벽체의 해석 알고리즘을 새로이 제안했다. 또한 제안된 알고리즘을 통해 계산된 전단강도로 횡력 저항 메커니즘을 단일 스트럿 화 시켜줌으로써 보강부재의 초기강성을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위해 해석 결과 값을 본 연구에서 수행한 증타 보강된 벽체를 대상으로 한 실험뿐만 아니라 기존 RC 골조 내에 RC 전단벽체를 신설해 보강한 실험의 결과와 비교해 본 결과, 기둥부재의 상세를 고려하면서 동시에 기존 기준들에 비해 실험결과에 가깝게 예측할 수 있음을 확인했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2410-2415
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• 2011

매년 증가하는 교통량과 물동량으로 인해 기존 도로의 성토폭을 넓혀야 하는 경우가 빈번하게 발생한다. 본 연구에서는 추가 성토로 인해 기존 성토체 하부지반에 전달되는 연직응력 산정식을 유도하고자 하였다. 유도과정을 통해 평면변형률 지반조건에 대한 이론적 배경을 검토하여 보았다. 해석에서 고려한 응력함수는 적합조건 및 경계조건을 만족함을 알 수 있었다. 유도된 연직응력 산정식을 적용함에 있어 주의점을 살펴보았고 계산예를 통해 산정식의 신뢰성을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권5호
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• pp.539-550
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• 2022

A detailed experimental program was conducted to investigate the flexural behavior of ultra high performance concrete (UHPC) beams reinforced with high strength steel (HSS) rebars with a specified yield strength of 600 MPa via direct tensile test and monotonic four-point bending test. First, two sets of direct tensile test specimens, with the same reinforcement ratio but different yield strength of reinforcement, were fabricated and tested. Subsequently, six simply supported beams, including two plain UHPC beams and four reinforced UHPC beams, were prepared and tested under four-point bending load. The results showed that the balanced-reinforced UHPC beams reinforced with HSS rebars could improve the ultimate load-bearing capacity, deformation capacity, ductility properties, etc. more effectively owing to interaction between high strength of HSS rebar and strain-hardening characteristic of UHPC. In addition, the UHPC with steel rebars kept strain compatibility prior to the yielding of the steel rebar, further satisfied the plane-section assumption. Most importantly, the crack pattern of the UHPC beam reinforced with HSS rebars was prone to transform from single main crack failure corresponding to the normal-strength steel, to multiple main cracks failure under the condition of balanced-reinforced failure, which validated by the conclusion of direct tensile tests cooperated with acoustic emission (AE) source locating technique as well.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.745-754
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• 2007

이 논문은 철근콘크리트 구조 부재의 인장증강효과에 대한 해석적 모델을 제안한 것이다. 이 모델의 정식화를 위해 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력과 미끌림 특성과 쪼갬균열의 영향을 고려하였다. 균열 안정화 단계에서의 철근 경계면 미끌림 분포를 선형으로 가정하고, 균열이 발생한 부재의 중앙 단면에서 콘크리트의 분담력이 일정하다는 조건을 CEB-FIP Model Code 1990 및 Eurocode 2에서 제시하고 있는 부착응력-미끌림 관계에 적용하였다. 이로부터 균열 안정화단계에서 부착응력에 의해 철근의 매입길이 방향으로 변화하는 철근의 변형률과 콘크리트 분담력을 계산할 수 있는 평형방정식을 유도하고, 변형적합조건을 고려하여 철근의 평균 변형률과 콘크리트 평균 분담력으로 동시에 표현이 가능한 인장강성 계수를 제안하였다. 이로부터 새롭게 정식화된 인장증강효과 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험 자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.1-12
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• 1994

본 논문은 철근콘크리트와 프리스트레스트 콘크리트 보의 시간의존적 거동해석에 관한 내용으로 재령-보정 유효 탄생계수법에 토대를 두고 단면 내 힘의 평형관계와 변형의 Compatibility 조건을 사용한 반복해석을 통해 부재의 거동을 파악하였다. 콘크리트의 전 단면이 유효하고 부재가 선형 탄생체로 거동하며 강재의 효과는 단지 환산단면적 개념에 따라 해석시 강성만으로 보정되는 기존의 해석방법과는 달리 모든 재료가 고유의 성질을 유지할 수 있도록 함께 고려하며 균열의 영향도 동시에 고려함으로써 모든 하중조건에서 보다 정확한 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 특히 예제해석을 통해 시간에 따른 각 재료의 응력 재분배, 장기처짐의 발생 등 시간의존적 거동에 영향을 미치는 여러 인자의 비교 검토와 균열의 영향분석을 하였으며 설계시 보다 정확하고 합리적으로 이들의 효과를 고려할 수 있도록 하였다.