• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5844-5853
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• 2014

본 논문에서는 고인성 섬유 시멘트 복합재료(DFRCC)를 이용한 철근콘크리트(RC) 보의 전단파괴거동에 대한 실험적 연구결과를 제시하였다. 이를 위해 $150{\times}300{\times}1,000mm$ 크기의 보를 총 10개 제작하여 변위제어에 의한 4점휨파괴실험을 실시하였다. 주요 실험변수로는 DFRCC에 의한 보강의 유무, 보강시 그라인딩을 통한 사전 표면처리 그리고 사전 균열발생 유무를 설정하였다. 실험으로부터 재하시작 후 파괴시까지 보의 하중-처짐곡선, 전단균열 및 휨균열 발생하중 그리고 파괴시 전단강도를 측정하였다. 실험결과, DFRCC에 의한 보강시 적절한 두께와 사전 표면처리를 적절히 시행할 경우 기존 RC보의 전단강도를 약 99% 이상 효과적으로 복원할 수 있는 것으로 나타났으며, 보다 신뢰성있는 연구를 위하여 실제 노후화된 구조물에서 채취한 부재에 대한 추가적인 실험과 이론적 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.1-8
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• 2008

기존 구조물의 RC 보는 전단내력이 부족한 경우가 빈번히 발생하며, RC 보의 전단파괴거동은 갑작스럽고 취성적이다. 자중의 증가를 줄이면서 전단성능을 향상시키는 보강방법으로 강판, 탄소 판 및 탄소섬유시트 등과 같은 보강재료를 사용하여 전단 내력이 부족한 기존 RC 보의 표면에 고성능 접착제로 부착하는 방법이 실무에서 가장 많이 적용되고 있다. 본 연구는 보강재료로 강판을 사용하며, 보강재료의 형태는 Slit의 크기와 모양으로 다양하게 변화시키고 유닛화하였다. 총16개 실험체에 대하여 전단보강근의 유무, Slit의 형상, 강판두께 등을 변수로 한 실험을 통하여 Slit형 강판으로 전단보강한 RC보에 대한 보강효과, 파괴성상 및 전단내력을 비교 분석하였다. 실험결과 파괴모드는 수직형 Slit(SV시리즈)실험체는 전단파괴를 하였고, 경사형 Slit(SD시리즈)실험체는 휨파괴 양상을 나타내었다. SV시리즈 실험체는 사인장 균열발생과 동시에 Slit 강판이 콘크리트 표면을 물고 떨어지는 부착박리 파괴거동으로 콘크리트 조기파괴를 하였다. SD시리즈 실험체들은 Solid 강판을 부착한 실험체보다 다소 큰 강성과 전단내력을 나타냈다. RC 보의 휨거동을 연성적으로 유도하기위한 전단보강방법은 경사형 Slit 강판의 적용이 효율적이었다.

• Computers and Concrete
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• 제9권6호
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• pp.427-437
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• 2012

This article presents the effect of replacement fly ash (FA) with diatomite (DE) on the properties of geopolymer mortars. DE was used to partially replace FA at the levels of 0, 60, 80 and 100% by weight of binder. Sodium silicate ($Na_2SiO_3$) and sodium hydroxide (NaOH) solutions were used as the liquid portion in the mixture in order to activate the geopolymerization. The NaOH concentrations of 15M, $Na_2SiO_3$/NaOH ratios of 1.5 by weight, and the alkaline liquid/binder (LB) ratios by weight of 0.40, 0.50, 0.60 and 0.70 were used. The curing at temperature of $75^{\circ}C$ for 24 h was used to accelerate the geopolymerization. The flows of all fresh geopolymer mortars were tested. The compressive strengths and the stress-strain characteristics of the mortar at the age of 7 days, and the unit weights were also tested. The results revealed that the use of DE to replace part of FA as source material in making geopolymer mortars resulted in the increased in the workability, and strain capacity of mortar specimens and in the reductions in the unit weights and compressive strengths. The strain capacity of the mortar increased from 0.0028 to 0.0150 with the increase in the DE replacement levels from 0 to 100%. The mixes with 15M NaOH, $Na_2SiO_3$/NaOH of 1.5, LB ratio of 0.50, and using $75^{\circ}C$ curing temperature showed 7 days compressive strengths 22.0-81.0 MPa which are in the range of normal to high strength mortars.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.413-420
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• 2014

본 논문에서는 유공형 형상의 GFRP 판으로 전단 보강된 플랫 플레이트의 전단거동을 실험을 통해 평가하였다. GFRP 판은 개구부가 있는 판의 형태로서 콘크리트와의 일체화 거동을 위하여 콘크리트에 매립하여 시공하였다. GFRP 판으로 전단 보강된 플랫 플레이트의 전단 성능 실험을 위하여 총 7개의 시험체에 대한 전단 실험을 수행하였다. 실험 변수로는 전단 보강량, 전단 보강 간격을 선정하였다. GFRP 판의 전단 보강량에 따른 비교결과, 전단 보강량이 증가할수록 전단강도도 증가하는 결과를 보여주었다. GFRP 전단 보강 간격에 따른 비교결과, 전단 보강 간격이 0.3d 일 때 가장 높은 전단강도를 확인하였다. 실험결과를 바탕으로 KCI에서 제시하고 있는 전단강도식을 수정하여 GFRP 판에 적용이 가능한지 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.377-384
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• 2011

최근에 국내의 건설현장에서는 공기단축과 시공성 향상을 위하여 구조분야에서 다양한 공법이 개발되고 있으며 HRC 공법도 그중 하나로서 주차장이나 사무소 건물에 적용이 가능하다. 이 공법은 구조적 효율성을 높이기 위하여 보의 중간에 겔버 조인트를 도입하고 있으며, 핀 접합부에는 공장에서 제작되는 HRC 복합보 내부에 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트를 삽입하여 현장에서 철골보와 볼트접합이 가능하도록 하였다. 이 연구에서는 철골보와의 핀접합을 위해 HRC 복합보의 내부에 삽입된 연결플레이트와 콘크리트와의 일체성 확보를 검증하기 위하여 6개의 실험체에 대하여 연결플레이트의 길이와 높이, 플레이트에 용접되는 스터드 볼트의 수를 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과는 처짐과 철근의 변형도에 대하여 현행규준에 따라 비교하였다. 실험결과 주어진 하중의 범위 내에서 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트와 철근콘크리트보는 일체성을 확보하고 있는 것으로 조사되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권6호
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• pp.1001-1024
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• 2014

The size of spread footings was found to be unnecessarily large from some actual engineering practices constructed in Taiwan, due to the strict design provisions related to footing uplift. According to the earlier design code in Taiwan, the footing uplift involving separation of footing from subsoil was permitted to be only up to one-half of the foundation base area, as the applied moment reaches the value of plastic moment capacity of the column. The reason for this provision was that rocking of spread footings was not a favorable mechanism. However, recent research has indicated that rocking itself may not be detrimental to seismic performance and, in fact, may act as a form of seismic isolation mechanism. In order to clarify the effects of the relative strength between column and foundation on the rocking behavior of a column, six circular reinforced concrete (RC) columns were designed and constructed and a series of rocking experiments were performed. During the tests, columns rested on a rubber pad to allow rocking to take place. Experimental variables included the dimensions of the footings, the strength and ductility capacity of the columns and the intensity of the applied earthquake. Experimental data for the six circular RC columns subjected to quasi-static and pseudo-dynamic loading are presented. Results of each cyclic loading test are compared against the benchmark test with fixed-base conditions. By comparing the experimental responses of the specimens with different design details, a key parameter of rocking behavior related to footing size and column strength is identified. For a properly designed column with the parameter higher than 1, the beneficial effects of rocking in reducing ductility and the strength demand of columns is verified.

• Computers and Concrete
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• 제19권3호
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• pp.275-282
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• 2017

The aim of this study is to build Machine Learning models to evaluate the effect of blast furnace slag (BFS) and waste tire rubber powder (WTRP) on the compressive strength of cement mortars. In order to develop these models, 12 different mixes with 288 specimens of the 2, 7, 28, and 90 days compressive strength experimental results of cement mortars containing BFS, WTRP and BFS+WTRP were used in training and testing by Random Forest, Ada Boost, SVM and Bayes classifier machine learning models, which implement standard cement tests. The machine learning models were trained with 288 data that acquired from experimental results. The models had four input parameters that cover the amount of Portland cement, BFS, WTRP and sample ages. Furthermore, it had one output parameter which is compressive strength of cement mortars. Experimental observations from compressive strength tests were compared with predictions of machine learning methods. In order to do predictive experimentation, we exploit R programming language and corresponding packages. During experimentation on the dataset, Random Forest, Ada Boost and SVM models have produced notable good outputs with higher coefficients of determination of R2, RMS and MAPE. Among the machine learning algorithms, Ada Boost presented the best R2, RMS and MAPE values, which are 0.9831, 5.2425 and 0.1105, respectively. As a result, in the model, the testing results indicated that experimental data can be estimated to a notable close extent by the model.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.273-287
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• 2006

본 연구에서는 숏크리트 라이닝과 2차 콘크리트 라이닝 사이에 방수막으로 분리된 기존 이중구조의 터널 라이닝과 터널 라이닝 단면상에 전단력 전달을 저해하는 장치를 포함하지 않은 일체화 싱글쉘 구조의 터널 라이닝의 파괴양상 및 하중 지지성능에 관해 고찰한다. 하중지지력 평가를 위하여 우선적으로 수치해석적인 사전 평가가 실시되었으며, 새롭게 고안된 실대형 터널 라이닝 하중재하 실험이 실시되었다. 이때, 이완하중이나 암괴하중을 모사하기 위해 터널 천단부 집중하중이 고려되었다. 본 연구를 통하여, 동일한 터널라이닝 강도 관리기준에서 이중구조 라이닝보다 싱글쉘 라이닝 구조가 약 20%정도 높은 지지력을 보였으며, 다중 숏크리트 타설 단계마다 고성능 첨가재료 투입량의 조절로 복합재료 싱글쉘 라이닝 구조를 형성함으로써 보다 적은 고성능화 첨가재료 투입량으로 유사한 지지성능을 확보할 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권8호
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• pp.17-21
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• 2017

본 논문은 암석 및 콘크리트 등의 건설재료의 비파괴 압축강도를 산정하기 위하여 재료타격 시 발생하는 임팩에코 응답신호를 모두 측정하고 이를 누적한 전체 사운드 신호에너지의 이용성에 관해 파악하고 그 결과를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 이를 위해서 타격장치를 고안하였고 이를 이용하여 재료를 회전 자유낙하에 의해 초기 타격토록 하고 이후 반발작용에 의한 반복타격이 소멸될 때까지 발생할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 서로 다른 강도를 가지도록 배합된 콘크리트 시편에 대하여 실험을 실시하고 임팩에코 응답신호를 측정하였다. 시편별 산정된 전체 사운드 신호에너지는 직접압축강도시험을 통한 시편별 압축강도와 상호 비교하였다. 비교결과, 임팩에코 응답신호를 통해 산정된 전체 사운드 신호에너지는 시편의 직접압축강도와 직접적인 관계가 있다는 것을 확인하였으며, 이를 통해 암석 및 콘크리트 등의 건설재료의 압축강도는 재료타격 시 발생하는 임팩에코 응답신호로부터 산정된 전체 사운드 신호에너지를 이용하여 비파괴적으로 산정할 수 있음을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1085-1114
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• 2016

This paper investigates the transverse impact response for ultra lightweight cement composite (ULCC) filled pipe-in-pipe structures through a parametric study using both a validated finite element procedure and a validated theoretical model. The parametric study explores the effect of the impact loading conditions (including the impact velocity and the indenter shape), the geometric properties (including the pipe length and the dimensions of the three material layers) as well as the material properties (including the material properties of the steel pipes and the filler materials) on the impact response of the pipe-in-pipe composite structures. The global impact responses predicted by the FE procedure and by the theoretical model agree with each other closely. The parametric study using the theoretical approach indicates the close relationships among the global impact responses (including the maximum impact force and the maximum global displacement) in specimens with the equivalent thicknesses, proposed in the theoretical model, for the pipe-in-pipe composite structures. In the pipe-in-pipe composite structure, the inner steel pipe, together with the outer steel pipe, imposes a strong confinement on the infilled cement composite and enhances significantly the composite action, leading to improved impact resistance, small global and local deformations.