• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.251-267
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• 1991

평면 골조 구조물로 이상화된 Web frame의 최종강도를 합리적으로 추정하기 위해 기존의 탄성해석 방법 대신에 구조물의 소성붕괴를 최종상태로 가정하여 구조해석을 수행하는 소성 해석 방법으로 선형 계획법과 Compact procedure를 정식화 하였고, 그 결과를 탄소성 해석과 비교하여 Web frame의 안전성 평가에 있어서 소성강도 해석 방법의 유용성을 검토하였다. 또한 구조해석에 사용되는 변수들의 확률적 특성을 고려하여 구조물의 안전성 평가를 하는 신뢰성 해석을 위해 소성붕괴 해석에서 얻어지는 구조물이 소성 파괴모드를 신뢰성 모델로서 사용 하였으나, 선체와 같이 과잉 구속되어 있는 부정정 구조물이 갖는 다수의 파괴모드 문제를 처리 하기 위해 기본 파괴모드 해석 방법과 자동 파괴모드 해석 방법을 이용하였고, 얻어진 파괴 모드로 부터 Web frame의 파괴확률을 계산하여 구조물의 안전성 평가에 있어서 확정론적인(deterministic)방법과 확률론적인(probabilistic)방법을 비교 검토하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권1호
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• pp.27-33
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• 2009

압축하중 및 횡하중의 조합하중을 받는 연속 보강판넬의 좌굴강도 및 최종강도의 평가는 선체구조 안정성을 재고하는데 아주 중요한 요소이다. 예를들면, 선박의 공창 상태에서 선체외판은 수압하중에 의해서 파생되는 횡방향 면내 압축하중과 선체외판에 작용하는 횡하중은 대표적인 하중 성분이다. 지금까지의 대부분의 연구 결과들은 실험테스트 및 이론석인 접근 그리고 수치계산 방법에 의해서 수행되었으며, 단일 판 또는 보강판의 조합하중에 대한 많은 업적들이 있다. 그러나, 이들 중 대부분의 연구는 종방향 면내 압축하중과 횡하중에 의한 연구결과가 대부분이며, 횡방항 면내 압축하중과 횡하중에 대한 결과들은 상대적으로 많지가 않다. 게다가 이전의 연구들은 주고 네변 단순지지된 판부재를 고려하였으나, 실제의 구조를 고려해보면, 횡방향 프레임과 종방향 거더들이 교차되어 있는 보강 판넬 구조이다. 본 연구는, 3척의 실적선에서 얻은 이중저 판넬 모델을 적용하고, 횡하중의 크기를 변수로 한 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 여러 가지 수치 해석을 통하여, 횡하중의 크기 변화에 대한 영향과 횡방향 압축하중이 작용하는 붕괴 매커니즘에 대해서 고찰하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제8권4호
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• pp.257-267
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• 2019

This paper presents the results of cyclic loading tests on new high-strength concrete (HC) short columns. The seismic performance and deformation capacity of three reinforced high-strength concrete filled Polyvinyl Chloride tube (RHC-PVCT) short columns and one reinforced high-strength concrete (RHC), under pseudo-static tests (PSTs) with vertical axial force was evaluated. The main design parameters of the columns in the tests were the axial compression ratio, confinement type, concrete strength, height-diameter ratio of PVCT. The failure modes, hysteretic curves, skeleton curves of short columns were presented and analyzed. Placing PVCT in the RHC column could be remarkably improved the ultimate strength and energy dissipation of columns. However, no fiber element models have been formulated for computing the seismic responses of RHC-PVCT columns with PVT tubes filled with high-strength concrete. Nonlinear finite element method (FEM) was conducted to predict seismic behaviors. Finite element models were verified through a comparison of FEM results with experimental results. A parametric study was then performed using validated FEM models to investigate the effect of several parameters on the mechanical properties of RHC-PVCT short columns. The parameters study indicated that the concrete strength and the ratio of diameter to height affected the seismic performance of RHC-PVCT short column significantly.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.11-18
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• 2007

댐 안전성 평가를 위한 내진성능평가는 지속적으로 실시하였으나, 댐에서 취약부로 알려진 여수로 피어부에 대한 거동 분석에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 실제 지진발생시 여수로 피어가 국부 손상을 받기에 취약한 부분으로 추정되어 본 연구에서 댐의 내진성능 평가를 위한 기초 실험으로서 정적 시험을 수행하였다. 본 연구에서는 댐의 여수로 피어부에 대한 축소된 철근콘크리트 모형을 통한 강도모델을 구성하여 정적 모형 시험을 실시하고, 시험 결과의 분석, 구조해석을 통한 실제 구조물의 거동 및 균열하중, 극한하중에 대한 분석을 실시하였다. 대상 시험체에 대한 모형 시험 결과와 수치해석 결과는 서로 다른 파괴 거동을 나타내어 파괴하중이 서로 다르게 추정되었으나, 모형 시험체의 파괴 거동을 고려하는 경우에는 정적 시험과 해석을 통하여 실제 구조물의 균열 발생 하중과 극한하중을 추정할 수 있는 것으로 사료된다.

• Computers and Concrete
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• 제31권4호
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• pp.349-358
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• 2023

This paper describes an in-depth analysis on flexural strength of a girder-deck system experiencing a strand debonding damage with various strengthening systems, based on finite element software ABAQUS. A detailed finite element analysis (FEA) model was developed and verified against the relevant experimental data performed by other researchers. The proposed analytical model showed a good agreement with experimental data. Based on the verified FE model, over a hundred girder-deck systems were investigated with the consideration of following variables: 1) debonding level, 2) span-to-depth ratio (L/d), 3) strengthening type, 4) strengthening material thickness. Based on the data above, a new detailed analytical model was developed and proposed for estimating residual flexural strength of the strand-debonding damaged girder-deck system with strengthening systems. It was demonstrated that both finite element model and analysis model could be used to predict flexural behaviors for debonding damaged prestressed girder-deck systems. Since the strands are debonding from surrounding concrete over a certain zone over the length of the beam, the increase of strain in strands can be linked with a ratio ψ, which is L_p/c. The analytical model was proposed and developed regarding the ratio ψ. By conducting procedure of calculating ψ, the ψ value varies from 9.3 to 70.1. Multiple nonlinear regression analysis was performed in Software IBM SPSS Statistics 27.0.1 to derive equation of ψ. ψ equation was curved to be an exponential function, and the independent variable (X) is a linear function in terms of three variables of debonding level (λ), span length (L), and amount of strengthening material (A_s). The coefficient of determinate (R²) for curve fitting in nonlinear regression analysis is 0.8768. The developed analytical model was compared to the ultimate capacities computed by FEA model.

• 대한조선학회지
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• 제27권2호
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• pp.55-62
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• 1990

본 논문에서는 시스템 신뢰성 해석을 위한 또 하나의 방법으로써 '확대하중증분법'을 소개하였다. 이 방법은 통상의 하중증분법의 범위를 확대한 것인데, 부유식 해양구조물과 같은 연속계 구조물에 대해 복수하중(multiple loading)하의 시스템의 파괴확율(또는 시스템의 신뢰성)을 추정하고, 파괴요소의 후 파괴거동을 보다 실질적으로 고려하며 또한 본 논문에서 제안하는 수정된 안전여부식을 이용하여 구조물내의 주요 부재의 강도공식을 시스템 신뢰성 해석에 직접 이동하기 위한 것이다. 그 방법을 북해의 Hutton 구역에서 가동하는 Hutton TLP와 TLP Rule Case Committee형의 개선된 강도공식을 사용하여 설계한 Hutton TLP의 변형된 형태에 적용하였다. 보다 경제적이고 효율적인 설계를 위해 시스템의 파괴확율과 그에 대응하는 시스템 신뢰성 지수를 유도하였고, 부정정도(redundancy)의 특성에 대한 언급도 포함하였다. 이로부터 TLP 구조물은 높은 잉여강도(reserve strength)와 시스템의 견지에서의 안전성을 갖음을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제25권5호
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• pp.383-400
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• 2020

Due to higher stiffness to weight, higher corrosion resistance, higher strength to weight ratios and good durability, concrete composite structures provide many advantages as compared with conventional materials. Thus, they have wide applications in the field of concrete construction. This research focuses on the structural behavior of steel-tube CFRP confined concrete (STCCC) columns under axial concentric loading. A nonlinear finite element analysis (NLFEA) model of STCCC columns was simulated using ABAQUS which was then, calibrated for different material and geometric models of concrete, steel tube and CFRP material using the experimental results from the literature. The comparative study of the NLFEA predictions and the experimental results indicated that the proposed constitutive NLFEA model can accurately predict the structural performance of STCCC columns. After the calibration of NLFEA model, an extensive parametric study was performed to examine the effects of different critical parameters of composite columns such as; (i) unconfined concrete strength, (ii) number of CFRP layers, (iii) thickness of steel tube and (iv) concrete core diameter, on the axial load capacity. Furthermore, a large database of axial strength of 700 confined concrete compression members was developed from the previous researches to give an analytical model that predicts the ultimate axial strength of composite columns accurately. The comparison of the predictions of the proposed analytical model was done with the predictions of 216 NLFEA models from the parametric study. A close agreement was represented by the predictions of the proposed constitutive NLFEA model and the analytical model.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.315-329
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• 2018

최근 국내에서는 고층 벽식 아파트 건설 시, 하부 주차공간과 공용공간 확보를 위하여 RC 전이슬래브 시스템을 사용하는 경우가 증가하고 있다. 하지만 두께가 얇은 RC 무량판 슬래브를 위해 개발된 설계방법 및 구조성능평가 방법을 두께가 매우 두꺼운 전이슬래브 구조설계에 그대로 사용하고 있다는 문제점이 있다. 따라서 합리적인 전이슬래브의 구조설계를 위해서는 RC 전이슬래브 시스템의 2면 전단거동 양상에 대한 명확한 분석이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 전이슬래브의 두께, 콘크리트 강도, 전단경간비, 철근비 등 다양한 설계변수에 따라 비선형 FEM을 이용하여 전이슬래브의 2면 전단거동을 분석하였다. 또한 비선형 FEM 해석결과와 기존의 2면 전단강도 평가식으로 예측한 전단강도를 비교분석하여 기존 평가식의 전이슬래브 2면 전단강도 평가 유효성을 검토하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.13-20
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• 2022

본 연구에서는 바렛말뚝의 형상비 및 말뚝 주변 지반 강성 변화가 주면마찰력에 미치는 영향을 분석하였다. 유한요소 프로그램을 활용하여 부산 OO현장의 바렛말뚝 정재하시험 결과를 역해석 하였으며 이를 바탕으로 형상비 및 말뚝 주변 지반의 강성을 달리하여 총 36개의 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 바렛말뚝의 형상비가 커질수록 주면마찰력은 증가하였으며 극한상태에 다다를수록 그 영향이 커짐을 확인할 수 있었다. 또한 말뚝 주변 지반 강성 변화에 따른 형상비 및 주면마찰력의 상관관계를 분석하였다.

• Computers and Concrete
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• 제2권3호
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• pp.177-188
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• 2005

This paper presents a numerical model developed to evaluate the load-deflection and moment-curvature relationship for concrete beams strengthened externally with four different Fiber Reinforced Polymer (FRP) composite systems. The developed model considers the inelastic behavior of concrete section subjected to a combined axial force and bending moment. The model accounts for tensile strength of concrete as defined by the modulus of rupture of concrete. Based on the adopted material constitutive relations, the model evaluates the sectional curvature as a function of the applied axial load and bending moment. Deflections along the beam are evaluated using a finite difference technique taking into account support conditions. The developed numerical technique has been tested on a cantilever beam with a transverse load applied at its end. A study of the behavior of the beam with tension reinforcement compared to that with FRP areas giving an equivalent ultimate moment has been carried out. Moreover, cracking of the section in the tensile region at ultimate load has also been considered. The results indicated that beams reinforced with FRP systems possess more ductility than those reinforced with steel. This ductility, however, can be tuned by increasing the area of FRP or by combining different FRP layers.