• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.55-61
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• 2023

본 연구에서는 항만시설물의 환경적인 요인과 열화 특성을 고려한 유지관리 방안을 수립하기 위한 기초연구로서 인천 및 부산 항만시설물을 대상으로 점검 보고서를 참고하여 열화 및 손상정도를 검토하였으며 현재 지침에서 제시하고 있는 열화환경평가와의 관계를 분석하였다. 인천 및 부산 항만시설물의 손상 정도를 분석한 결과 인천항이 부산항보다 약 3배 정도 높은 손상률을 나타내었으며 인천항의 경우 철근부식 손상과 외부요인 손상의 비율이 유사하게 나타났으며, 부산항의 경우 철근부식 손상이 외부요인 손상의 비율보다 높게 나타났다. 한편 지침에서 제시하고 있는 열화환경 평가와 비교한 결과 지침에서 제시하고 있는 열화환경 평가를 바탕으로 항만시설물을 평가할 경우 정량적 평가를 수행함에 다소 한계가 있는 것으로 확인되었으며 기존 문헌을 참고하여 조수간만의 차를 바탕으로 분석을 수행하였다. 인천 및 부산 지역에 대한 조수간만의 차를 분석한 결과 인천이 부산보다 약 5배 높은 조수간만의 차를 나타내었으며 이는 기존 열화환경 평가 항목보다 지역 및 해역에 대해 정량적으로 열화환경을 평가할 수 있는 항목이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.71-77
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• 2019

지지력이 큰 하부지반에 구조물의 하중을 전달하기 위한 방안으로 말뚝기초가 대부분 적용되고 있다. 이 연구에서는 접합부에 보강되는 철근량에 따라 반복하중 하에서 프리캐스트공법과 철근 및 속채움 콘크리트로 말뚝머리부를 보강한 철근콘크리트 말뚝(HPC)과 기초 접합부 거동을 실험을 통해 평가하였다. 철근량에 변화에 따라 제작된 두 종류의 접합부 실험체의 균열패턴과 파괴거동은 유사한 수준으로 평가되었다. 철근량 1.77배 증가에 기인하여 BS-H25 실험체는 BS-H19 실험체에 비해 최고하중은 약 1.47배 증가하였지만 연성비는 정가력시 76%, 부가력시 70% 수준을 나타내었다. 강성감소는 접합부 철근 항복 이후 BS-H19 실험체와 BS-H25 실험체는 정가력시 초기강성의 약 66% ~ 71% 수준으로 부가력시 54% ~ 57% 수준으로 감소되었고 BS-H25 실험체가 평균 13% 높은 강성값을 나타내었다. 극한하중 상태에서의 BS-H19와 BS-H25 실험체의 누적 에너지 소산량은 사용하중 상태에 비해 약 5.5배 및 6.6배 큰 값으로 측정되었다.

• 지구물리
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• 제6권3호
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• pp.165-177
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• 2003

필댐의 안정성 해석에 있어서 누수와 내부침식은 매우 중요한 평가의 한 부분이다 연구대상 지역의 필댐은 내부침식으로 추정되는 댐 상부의 공동발생 및 과대 누수량으로 문제가 발생하여, CGS(compaction grouting system)으로 보강공사를 수행하였으며, 본 보강방법은 주입재료 및 주입압력이 중요한 변수로 작용을 한다. 본 연구에서는 CGS 보강이 필댐의 안정성에 미치는 영향을 CGS보강 전후에 지구물리탐사를 수행하여 해석하였다. 본 조사에 적용된 방법에는 전기비저항탐사, 탄성파 굴절법탐사, GPR탐사, HFMT탐사 등이 적용되었다. 조사결과 CGS 보강으로 댐의 전제척인 거동에 많은 영향을 준 것으로 나타났으며, 주입압력이 과대하여 댐 중심코아에 많은 변위가 발생된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.329-336
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• 2010

이 논문에서는 경간장이 30 m인 표준 PSC I 거더의 정착부 거동을 평가하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 현재 사용되고 있는 표준 PSC I 거더의 정착부 파열보강철근은 텐던 긴장으로 인한 단부 콘크리트의 응력흐름을 정확히 반영하지 못 한 채 설계되었고, 과대보강으로 인해 콘크리트 타설 시 작업성이 크게 떨어지고 있는 실정이다. 따라서 이 논문에서는 표준 PSC I 거더와 동일한 단면을 갖는 실험체 3개를 제작하여 인장실험을 수행하였다. 각 실험체의 파열보강철근은 100 mm, 200 mm, 300 mm 간격의 격자형으로 배근되었다. 실험결과, 파열균열 긴장력은 모든 실험체에서 설계 긴장력의 1.6배 내외로 나타났고, 파열균열은 정착단부 내부에서 수직방향으로 발생하였다. 또한 설계 긴장력의 2.7배까지 긴장력을 도입한 결과, 파열보강철근 간격이 300 mm인 실험체의 일부 수평방향 파열보강철근만 항복되었다. 따라서 표준 PSC I 거더의 정착부 파열보강철근은 도로교설계기준에서 제한하고 있는 최대 간격 300 mm를 만족시키는 것만으로도 파열력에 대한 안전성을 충분히 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.755-762
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• 2007

노후된 PSC I 거더교에 대한 내하력 평가 방법과 외부 강선으로 보강된 교량의 성능 평가 및 보강 효과 검증 방법은 재하 차량을 이용한 현장 실험이 많이 사용된다. 하지만 재하 차량에 의한 실험은 탄성 범위 내의 사용하중 상태에서 이루어지므로 활하중에 의한 교량의 거동 특성 분석만 유효하며, 균열하중 이후에 나타나는 비선형 거동과 극한 상태에서의 내하력을 평가하는 것은 불가능하다. 이 실험 연구에서는 27년 동안 공용된 PSC I 거더교를 대상으로 여러 가지 재하 시험을 실시하여 사용하중 및 극한하중에 대한 교량의 거동 특성과 내하 능력을 분석하였다 또한 외부 강선 보강 방법의 보강 효과를 검증하기 위하여 기존 교량의 내부 PS 강선을 절단하여 인위적으로 손실을 유도하고 평가하였으며, 절단된 양 만큼을 외부 강선으로 보강하여 보강 전후의 거동 변화를 비교하였다. 이 실험 결과를 이용하면 PSC I 거더교에 외부 강선 보강 방법을 적용할 경우에 요구되는 기존 교량의 내하력, 요구 보강량, 보강 공사시 품질관리 기준 등을 보다 명확하게 결정할 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.83-93
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• 2010

본 연구는 천매암지역에서 발생한 보강토옹벽 및 배후비탈면 붕괴사고에 대한 응급복구, 원인규명 및 보강대책을 마련하는 데에 그 목적이 있다. 연구대상현장은 암반내 층리, 엽리, 절리 그리고 습곡 등과 같은 암반불연속면이 발달해 쉽게 부스러지며 풍화에 민감한 천매암질 지반으로써 보강토옹벽 등과 같은 구조물의 붕괴가 유리한 지반으로 구성되어 있다. 이러한 천매암지반에서의 보강토옹벽의 과변위와 배후 비탈면의 붕괴에 대한 응급복구로써 보강토옹벽의 전면에 압성토를 실시하였고, 압성토 실시후 추가적인 변위는 발생하지 않았다. 원인규명과 장기적인 보강대책 마련을 위해 실시한 시추조사와 물리탐사에서 예상파괴구간의 범위를 파악할 수 있었고 이를 통해 비탈면의 붕괴원인의 내적 외적 요인을 구명할 수 있었다. 이와 더불어 실시한 수치해석을 통해 몇 가지의 보강대책을 제시하였다. 천매암지반과 같은 복잡한 불연속면을 가지는 지질 조건에서 주요 구조물 설계 및 시공시 정밀한 지반조사를 실시해야하며 구조물 시공시 주기적인 계측을 실시하여 과변위에 대한 즉각적인 조처를 취해야 할 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.75-82
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• 2014

최근 대형화되고 있는 제주도의 토목공사에 약액주입공법을 비롯한 여러 가지 종류의 지반보강공법을 실시하고 있다. 이에 본 연구에서는 지반보강공법 시에 주입효과가 탁월하고, 주입재의 강도가 우수하며, 영구적인 차수 및 보강에 적합한 재료, 주입조건 등을 실험을 통해 규명하였다. 실내시험으로는 제주도 송이 지반의 기본 물성시험을 실시하였고, 주입재의 일축압축강도시험과 내구성시험을 통해 주입재의 종류를 선정하였다. 송이의 모형지반을 조성하여 주입량 결정시험 및 모형토조를 이용한 주입범위 평가시험을 통해 선정된 재료의 주입성능을 확인하였다. 시험결과 MSG가 보통시멘트에 비해 강도, 내구성, 주입성능 모두 우수하게 나오는 것으로 분석되어 향후 약액주입공법으로 설계 및 시공 시 설계보조자료로서 가능할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제15권6호
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• pp.425-431
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• 2005

본 연구에서는 폐탄광 갱도를 이용한 갱도 전시장의 안정성 평가를 위해서 다양한 조사와 시험을 실시하였다. 이 광산의 일부 갱도는 1999년 폐광 후 관광용의 갱도전시장으로 이용되어지고 있다. 갱도전시장 주 갱도의 규격은 폭이 약 5 m에 높이가 3 m이며 갱도 연장이 230 m이다. 갱도를 구성하고 있는 암반은 흑색 셰일 및 석탄층 그리고 석회암으로 구성되어 있다. 갱도조사결과 갱도는 두 개의 단층과 교차하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 정밀 지질 및 암반조사를 통해 경험적 방법에 의한 안정성평가를 실시하고 보강의 필요성 등을 결정하였다. 그 결과를 토대로 수치해석을 실시하여 갱도 주변 암반의 전반적인 안정성과 보강(안)의 적절성 여부를 검토하였다. 갱도전시장 내부 주요지점의 RMR값과 Q값은 보통(Fair)과 양호(good)의 등급을 나타내었다. Q값을 토대로 산정한 각 지점의 보강안은 무지보나 systematic toiling으로 나타났다. 2차원 전산해석결과 전반적으로 갱도전시장의 안정성은 확보된 것으로 판단되나 일부 불안정 블록에 대한 추가 보강이 필요할 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권5호
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• pp.533-551
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• 2020

A finite element analysis (FEA) model is established to investigate the concrete-encased concrete-filled steel tubular (CFST) column to reinforced concrete (RC) beam joints under cyclic loading. The feasibility of the FEA model is verified by a set of test results, consisting of the failure modes, the exposed view of connections, the crack distributions and development, and the hysteretic relationships. The full-range analysis is conducted to investigate the stress and strain development process in the composite joint by using this FEA model. The internal force distributions of different components, as well as the deformation distributions, are analyzed under different failure modes. The proposed connections are investigated under dimensional and material parameters, and the proper constructional details of the connections are recommended. Parameters of the beam-column joints, including material strength, confinement factor, reinforcement ratio, diameter of steel tube to sectional width ratio, beam to column linear bending stiffness ratio and beam shear span ratio are evaluated. Furthermore, the key parameters affecting the failure modes and the corresponding parameters ranges are proposed in this paper.

• Computers and Concrete
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• 제23권6호
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• pp.377-398
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• 2019

Behavior of RC beam-column joint is very complex as the composite material behaves differently in elastic and inelastic range. The approaches generally used for predicting joint shear strength are either based on theoretical, strut-and-tie or empirical methods. These approaches are incapable of predicting the accurate response of the joint for entire range of loading. In the present study a new generalized RC beam-column joint shear strength model based on hybrid approach i.e. combined strut-and-tie and empirical approach has been proposed. The contribution of governing parameters affecting the joint shear strength under compression has been derived from compressive strut approach whereas; the governing parameters active under tension has been extracted from empirical approach. The proposed model is applicable for various conditions such as, joints reinforced either with or without shear reinforcement, joints with wide beam or wide column, joints with transverse beams and slab, joints reinforced with X-bars, different anchorage of beam bar, and column subjected to various axial loading conditions. The joint shear strength prediction of the proposed model has been compared with 435 experimental results and with eleven popular models from literature. In comparison to other eleven models the prediction of the proposed model is found closest to the experimental results. Moreover, from statistical analysis of the results, the proposed model has the least coefficient of variation. The proposed model is simple in application and can be effectively used by designers.