• 콘크리트학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.113-119
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• 2000

The R/C flat plate system provides architectural flexibility, clear space, reduced building height, simple formwork, which consequently enhance constructibility. One of the serious problems in the flat plate system is brittle punching shear failure due to transfer of shear force and unbalanced moments in column-slab joint. Recently, the flat plate system accompanied with shear walls to resist the lateral loads is applied to high-rise buidings. Although the flat plate system is not considered in design as part of the lateral load-resisting system, it is required that this system keeps the ductile behavior for the lateral displacement of the building. However, it is unclear whether the column-slab joint possesses ductility enough to survive the lateral deformation. The objective of this paper is to investigate the major parameters that influence the ductility of R/C flat plate system by examining the existing experiments on column-slab joint. The effects of gravity load and shear reinforcement on the ductility of the flat plate system are presented.

• 터널과지하공간
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• 제10권1호
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• pp.45-58
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• 2000

다양한 하중 조건하의 암석 절리에 대한 수리적 거동을 규명하기 위해서 수리전단 시험이 가능한 주기 전단시험 시스템을 설계, 제작하였다. 실험실에서 인공 절리 시료에 대한 압축,전단 조건하의 수리 시험을 실시하였다. 시험 전의 시료에 대한 3차원 간극 측정을 통해 절리의 간극 분포 특성을 규명하였다. 수직응력에 따른 투수계수 변화는 기존 수리 모델과 잘 일치하였다. 전단 하중하의 수리적 거동은 초기에는 팽창 특성을 따랐으며, 팽창의 증가에 따라 투수계수가 커겼다. 전단이 진행됨에 따라 유동률은 충전물 생성과 간극의 엇갈림으로 인해 다소 일정해졌다. 주기전단 하의 수리 거동 역시 돌출부 손상과 충전물 생성의 영향을 받았다. 또한 압축과 전단 하중하의 수리 간극과 역학 간극의 관계가 조사, 비교되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.417-430
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• 2023

As the key part in the reinforced concrete column-steel beam (RCS) frame, the beam-column joints are usually subjected the axial force, shear force and bending moment under seismic actions. With the aim to study the seismic behavior of RCS joints with and without RC slab, the quasi-static cyclic tests results, including hysteretic curves, slab crack development, failure mode, strain distributions, etc. were discussed in detail. It is shown that the composite action between steel beam and RC slab can significantly enhance the initial stiffness and loading capacity, but lead to a changing of the failure mode from beam flexural failure to the joint shear failure. Based on the analysis of shear failure mechanism, the calculation formula accounting for the influence of RC slab was proposed to estimate shear strength of RCS joint. In addition, the finite element model (FEM) was developed by ABAQUS and a series of parametric analysis model with RC slab was conducted to investigate the influence of the face plates thickness, slab reinforcement diameter, beam web strength and inner concrete strength on the shear strength of joints. Finally, the proposed formula in this paper is verified by the experiment and FEM parametric analysis results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.211-218
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• 2006

본 연구에서는 거주형 무량판 구조의 뚫림 전단을 방지하기 위한 연속 절곡된 전단 보강근을 개발하였다. 이를 적용한 슬래브-기둥 접합부에 있어 개발 전단 보강근의 뚫림 전단 성능을 평가하기 위하여, 구조 성능 실험을 수행하였다. 실험 변수는 전단보강근이 없는 경우, 개발 전단보강근을 사용한 경우, 헤드 스터드를 사용한 경우이다. 수평하중에 대한 저항성능을 평가하기 위하여 일정축력하에서의 이력 하중 실험을 수행하였다. 실험결과는 전체 변위 및 접합부 강도 등으로 평가되었다. 이러한 결과로부터, 개발된 전단보강근이 층간변위비 거동에 있어 우수한 성능을 보유함을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권5A호
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• pp.379-387
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• 2011

초고성능콘크리트(UHPC)의 개발은 재료 역학적 특성면에서 기존의 일반 및 고성능 콘크리트에 비해 월등한 역학적 성능을 발휘하는 것으로 인식되고 있으나, 이에 관한 시공성 및 구조적 안전성에 대해서는 향후 많은 수정 및 보완 작업을 필요로 함이 예상되어진다. 이 연구에서는 UHPC를 적용한 프리캐스트 접합부의 전단 거동 특성의 분석을 위해 접합부 사이에 전단키를 설치한 경우의 접합 방식 및 횡구속 응력에 따른 전단 거동 특성 실험을 수행하였다. 실험 결과 에폭시 접합을 이용한 UHPC 접합의 경우가 현장 타설을 모사한 일체 타설의 경우보다 파괴 하중 및 전단 저항 응력면에서 우수함을 보였고, 횡구속 응력의 증가에 의해 전단 응력은 증가되지만, 횡구속 응력과 전단 응력 사이의 상호 효과에 따른 최적 임계 횡구속 응력이 존재하고 있음을 제시할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.470-473
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• 2006

Past experiences from recent earthquakes indicate that shear failures of beam-column connections were one of the main reasons causing significant damages and collapses of RC structures subjected to earthquake loadings. Many researchers and engineers have conducted to propose an effective way to improve the joint shear strength of RC connections. This paper presents an analytical model for the RC exterior beam-column joints strengthened with CFRP sheets. In the analytical model, the effect of shear behavior of the RC beam-column joint, bond slip of the beam longitudinal reinforcements and CFRP sheets were considered and incorporated into the non-linear structural analysis program. Final analytical results were compared with those from the experiment of eight exterior RC beam-column specimens. The analytical results showed that the developed connection model is very useful to investigate the hysteretic joint behavior and overall load-displacement response of the RC beam-column connections strengthened with CFRP sheets.

• 터널과지하공간
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• 제22권2호
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• pp.106-119
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• 2012

암석 절리면의 거칠기는 대부분 2차원 프로파일의 기하학적 특징에 초점을 맞추어 기술되어 왔다. 그러나 거칠기를 합리적으로 평가하기 위해서는 수직 및 전단하중하에서 실제 접촉 상태에 놓여 발현되는 유효 거칠기 특성을 적절히 반영할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 편마암 인장 절리의 복제 시험편에 직접전단시험을 수행하고 전단 방향에 따른 강도 및 거칠기 특성을 고찰하였다. 이 과정에서 절리면의 3차원 형상을 삼각형 요소의 집합으로 재구성하고, 각 요소의 거칠기를 전단 방향에 따른 활성, 비활성 미세거�s각을 이용하여 정의하였다. 수치적 알고리즘을 이용하여 최대전단강도 발현 시 접촉면의 위치와 면적을 예측한 결과, 접촉면의 분포는 미세 거�s각의 분포와 밀접한 관계를 보였으며, 활성거�s각을 갖는 요소만이 전단 거동에 주도적인 역할을 수행하였다. 따라서 활성거�s각의 분포 특성을 모사할 수 있는 확률밀도함수를 제시하고, 이 과정에서 얻어지는 활성거칠 기계수 $C_r$을 암석 절리면의 새로운 거칠기 정량화 계수로 제안하였다. 각 시험편에 대한 전단방향에 따른 $C_r$과 실험 결과를 비교한 결과, $C_r$이 절리면의 거칠기를 정량화하고 전단 강도를 예측하는 데 있어 매우 유용한 파라미터임을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.357-366
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• 2021

암석의 절리면 거칠기 형상에 따른 전단거동은 지반 및 암반 구조물 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 암반 구조물에 대한 설계를 효율적으로 하기 위해서는 절리에 의한 전단거동을 이해하고 정확하게 전단강도를 산정하는 것이 필요하다. 이 연구에서는 암석 절리면 거칠기의 전단거동을 알아보기 위해 Barton and Choubey(1977)가 제안한 10가지 형태의 표준 절리 프로파일 중 절리면 거칠기가 매끄러운 1번(JRC-1)과 거칠기 비교적 큰 7번(JRC-7)과 9번(JRC-9)에 대해 PFC2D를 이용한 수치전단시험을 수행하였다. 그 결과 최대 전단응력은 절리면의 거칠기 진폭이 큰 JRC-7과 JRC-9가 매끈한 JRC-1보다 약 3.2~5.0배 크게 나타났다. 최대 전단변위는 첫 번째 수직응력일 때가 두 번째일 때보다 약 4.1~5.8배 크게 나타났다. 절리면 마찰각은 절리면의 거칠기 진폭이 큰 JRC-7과 JRC-9가 매끈한 JRC-1보다 약 1.8~3.9배 크게 나타났다. 결론적으로 절리면의 거칠기가 커질수록 최대 전단응력과 절리면 마찰각은 증가하는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 1995

The behavior of a jointed rock mass depends mainly on the geometrical and mechanical properties of joints. The failure mode of a rock mass and kinematics of rock blocks are governed by the orientation, spacing, and persistence of joints. The mechanical properties such as dilation angle, shear strength, maximum closure, strength of asperities and friction coeffiient play important roles on the stability and deformation of the rock mass. The normal and shear behaviour of a joint are coupled due to dilation, and the joint deformation depends also on the boundary conditions such as stiffness conditons. In this paper, the joint constitutive law including the dilatant behaviour of a joint is numerically modelled using the edge-to-edge contact logic in distinct element method. Also, presented is the method to quantify the input parameters used in the joint law. The results from uniaxial compression and direct shear tests using the numeical model of the single joint were compared to the analytic results from them. The boundary effect on the behaviour of a joint is verified by comparing the results of direct shear test under constant stress boundary condition with those under constant stiffness boundary condition. The numerical model developed is applied to a complex jointed rock mass to examine its performance and to evaluate the effect of joint dilation on tunnel stability.

• Earthquakes and Structures
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• 제21권6호
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• pp.613-625
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• 2021

Non-seismically designed eccentric reinforced concrete beam-column joints were extensively used in existing reinforced concrete frame buildings, which were found to be vulnerable to seismic action in many incidences. To provide a fundamental understanding of the seismic performance and failure mechanism of the joints, three 2/3-scale exterior beam-column joints with non-seismically designed details were cast and tested under reversed cyclic loads simulating earthquake excitation. In this investigation, particular emphasis was given on the effects of the eccentricity between the centerlines of the beam and the column. It is shown that the eccentricity had significant effects on the damage characteristics, shear strength, and displacement ductility of the specimens. In addition, shear deformation and the strain of joint hoops were found to concentrate on the eccentric face of the joint. The results demonstrated that the specimen with an eccentricity of 1/4 column width failed in a brittle manner with premature joint shear failure, while the other specimens with less or no eccentricity failed in a ductile manner with joint shear failure after beam flexural yielding. Test results are compared with those predicted by three seismic design codes and two non-seismic design codes. In general, the codes do not accurately predict the shear strength of the eccentric joints with non-seismic details.