• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권3호통권55호
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• pp.209-216
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• 2009

비내진상세 골조는 낮은 횡저항성을 가지고 있어 큰 변형을 경험하게 되는 반면, 벽체는 높은 강성으로 인해 낮은 변형에서도 전단에 의해 파괴된다. 따라서 이러한 골조와 벽체가 동시에 거동할 경우 발생하는 거동 특성은 개개 부재에서의 거동특성과 매우 다르게 된다. 본 연구에서는 끼움벽에 노치를 둘 경우 내진거동특성을 평가하고자 배근상세를 변수로 하였다. 이 때 노치로 인해 벽체 중앙부에 손상이 집중되는 것을 방지하기 위하여 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)를 사용하였다. 실험결과, SHCC 끼움벽은 다수의 미세균열을 형성하였으나, 대각보강근을 갖는 PIW-ND 실험체가 PIW-NC 실험체에 비해 낮은 변형능력, 강성 및 에너지소산능력을 보였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.399-400
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• 2010

본 연구에서는 순환재료를 사용한 그린 변형 경화형 시멘트 복합체의 압축, 휨 및 직접 인장거동 특성에 대하여 평가한다. 순환재료로 재생 PET 섬유, 플라이애쉬 및 폐콘크리트로부터 생산된 순환잔골재 등이 사용되었다. 실험결과, 5개의 덤벨형 인장 시험편의 직접 인장강도는 4.76MPa, 휨 및 압축강도는 7.40MPa 및 38MPa로 각각 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.95-102
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• 2020

이 연구에서는 입경이 큰 골재를 사용하면서 2% 이상의 인장변형률 성능을 나타내는 고연성 PE 섬유보강 시멘트 복합체 개발을 목적으로 골재의 크기와 입도분포에 따른 고연성 섬유보강 시멘트 복합체의 인장거동 특성을 살펴보고자 하였다. 0.6 mm 이하의 입경들로 구성된 규사를 사용한 배합을 기준으로 최대입경 2.36 mm, 4.75 mm, 5.6 mm, 6.7 mm의 강모래 및 강자갈을 사용한 배합을 비교하여 성능평가를 실시하였다. 골재의 입도분포는 수정 A&A 모델에 기반한 최적입도분포곡선에 가깝도록 세분화된 입경별 혼합비율을 조절하였다. 직접인장실험을 통해 구한 인장거동은 모든 배합에서 뚜렷한 인장변형률 경화 거동을 보였다. 골재 입경별 혼합비율을 조절하여 입도분포가 최적곡선에 가깝도록 한 경우에는 모든 배합에서 규사를 사용한 경우보다 높은 인장변형률 성능을 나타내었다. 또한 골재의 최대입경이 커서 입도분포가 넓을수록 높은 인장변형률 성능을 보였으며, 최대입경 5.6 mm, 6.7 mm의 굵은 골재를 포함하는 경우 각각 4.83%와 5.89%의 매우 높은 인장변형률 성능을 나타내었다. 이 연구를 통해 적절한 입도분포 조절을 통해 굵은 골재를 사용하면서도 고연성 섬유보강 시멘트 복합체의 제조가 가능함을 보였다.

• Advances in concrete construction
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• 제16권2호
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• pp.107-117
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• 2023

Textile-reinforced concrete composite (TRC) is a new alternative material that can satisfy sustainable development needs in the civil engineering field. Its mechanical behaviour and properties have been identified from the experimental works. However, it is necessary for a numerical approach to consider the effect of the parameters on TRC's behaviour with lower analysis duration and cost related to the experiment. This paper presents obtained results of the numerical modelling for TRC composite using the cracking model for the cementitious matrix in TRC. As a result, the TRC composite exhibited a strain-hardening behaviour with the cracking phase characterized by the drops in tensile stress on the stress-strain curve. This model also showed the failure mode by multi-cracking on the TRC specimen surface. Furthermore, the parametric studies showed the effect of several parameters on the TRC tensile behaviour, as the reinforcement ratio, the length and position of the deformation measurement zone, and elevated temperatures. These numerical results were compared with the experiment and showed a remarkable agreement for all cases of this study.

• Computers and Concrete
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• 제17권6호
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• pp.831-848
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• 2016

This study aims to characterize the multiple cracking behavior of HTPP-ECC (High tenacity polypropylene fiber reinforced engineered cementitious composites) by Digital Image Correlation (DIC) Method. Digital images have been captured from a dogbone shaped HTPP-ECC specimen exhibiting 3.1% tensile ductility under loading. Images analyzed by VIC-2D software and ${\varepsilon}_{xx}$ strain maps have been obtained. Crack widths were computed from the ${\varepsilon}_{xx}$ strain maps and crack width distributions were determined throughout the specimen. The strain values from real LVDTs were also compared with virtual LVDTs digitally attached on digital images. Results confirmed that it is possible to accurately monitor the initiation and propagation of any single crack or multiple cracks by DIC at the whole interval of testing. Although the analysis require some post-processing operations, DIC based crack analysis methodology can be used as a promising and versatile tool for quality control of HTPP-ECC and other strain hardening composites.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(I)
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• pp.155-158
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• 2005

Damage and fracture of concrete is characterized as the degradation of strength and stiffness. There can be modeled as the so-called homogenized crack model which can overcome the mesh sensitivity. But the plasticity and damage modeling for damage behavior before the fracture of concrete should be combined with the crack model. In this study, a damage function and an unified hardening-softening function are applied to the homogenized crack model to develope a 3-dimensional FEM program for nonlinear damage and fracture analysis of concrete. The comparison of numerical results and experimental data show that the combined modeling in this study can simulate the damage and fracture of concrete without the mesh-sensitivity. It is also shown that the behavior of the so-called Engineering Cementitious Composite(ECC) characterized by strain-hardening and multiple cracks can be well simulated using the modeling.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.321-324
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• 2005

This paper presents a preliminary study on the influence of material ductility on diagonal tension behavior of shear-wall panels. There have been a number of previous studies, which suggest that the use of high ductile material such as ECC (Engineered Cementitious Composite) significantly enhanced shear capacity of structural elements even without shear reinforcements involved. The present study emphasizes increased shear capacity of shear-wall panels by employing a unique strain-hardening ECC reinforced with poly(vinyl alcohol) (PVA) short random fibers. Normal concrete was adopted as the reference material. Experimental investigation was performed to assess the failure mode of shear-wall panels subjected to knife-edge loading. The results from experiments show that ECC panels exhibit a more ductile failure mode and higher shear capacity when compared to ordinary concrete panels. The superior ductility of ECC was clearly reflected by micro-crack development, suppressing the localized drastic fracture typically observed in concrete specimen. This enhanced structural performance indicates that the application of ECC for a in-filled frame panel can be effective in enhancing seismic resistance of an existing frame in service.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.327-335
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• 2009

지진이 빈번하게 발생하는 지역에서는 비내진상세구조물은 지진 발생시 연약층을 형성하고 취성적 붕괴를 일으키게 된다. 그러나, 기존 구조물을 해체하고 내진상세 구조물을 신축하는 방법은 건설폐기물, 환경오염 및 민원 등 여러가지 문제들을 가지는 등 비경제적 방법이라 할 수 있다. 따라서 기존 구조물이 내진성능을 만족하도록 내진보강에 관한 많은 연구가 이루어졌으며, 이러한 내진보강방법에는 끼움벽, 철골브레이스, 연속벽, 부벽, 날개벽, 기둥/보의 자켓팅 등이 있다. 이 중 끼움벽 골조는 큰 변형과 접합부에서의 회전이 발생하는 골조와, 비교적 작은 변형에서도 전단파괴를 야기하는 끼움전단벽 등 복합적인 거동특성을 나타낸다. 따라서, 이러한 시스템의 거동특성은 개개의 골조나 벽에서 나타나는 거동특성과 매우 다르게 된다. 본 연구에서는 끼움벽의 내진성능을 평가하고자 하였으며, 손상에너지의 효과적 흡수를 위해 변형경화형 시멘트 복합체 (SHCC)를 사용하였다. 실험은 1/3 축소모형의 끼움벽을 반복가력하는 것으로 계획하였다. 실험 결과, SHCC 끼움벽에서는 섬유의 가교작용을 통해 시멘트 복합체 내 응력을 재분배함으로써 미세균열이 발생하였으며, 강도 및 에너지소산능력이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.615-620
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• 2015

고성능 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 인장력 작용 하에 있어서 초기 균열이 발생한 이후에도 변형의 증가와 함께 응력이 증가하는 변형경화 특성과 다수의 미세 균열이 발생함으로써 균열 폭 제어 특성을 나타낸다. 그러나 국내의 HPFRCC의 연구는 단일섬유를 중심으로한 제조방법이나 경화전후의 재료적 성상에 관한 연구들이 진행되어지고 있으나 복합섬유인 HPFRCC를 실무에서 활용하기 위한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시공성 및 경제성을 고려하여 실무에서 효율적인 활용성을 검토하기 위한 방안으로 강섬유(이하 SL)와 유기섬유(이하 OL)를 조합한 복합섬유로 유동성 및 강도 등 제반 공학적 특성을 검토하고자 한다. 결과적으로 강섬유 장섬유(SL)과 유기섬유 장섬유(OL)의 복합섬유를 활용하는 HPFRCC의 제반 공학적 성능을 검토한 결과 복합섬유 혼입율 1.5%일 때 가장 우수한 것으로 판단되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.18-21
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• 2004

This paper discusses how steel cord and PVA hybrid fibers enhance the performance of high performance fiber reinforced cementitious composites (HPRFCC) in terms of elastic limit, strain hardening response and post peak of the composites. The effect of microfiber(PVA) blending ratio is presented. For this purpose flexure, direct tension and split tension tests were conducted. It was found that HFRCC specimen shows multiple cracking in the area subjected to the greatest bending tensile stress. Uniaxial tensile test confirms the range of tensile strain capacity from 0.5 to $1.5\%$ when hybrid fiber is used. The cyclic loading test results identified a unique unloading and reloading response for this ductile composite. Cyclic loading in tension appears not to affect the tensile response of the material if the uniaxial compressive strength during loading is not exceeded.