• 콘크리트학회지
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• 제8권3호
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• pp.177-185
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• 1996

실물크기와 1/10축소모델의 부재거동 상사성을 검토하기 위하여 네 가지 형태의 실험을 수행하였다. : (1) P-$\Delta$효과를 가지는 장주의 실험, (2) 구속 띠철근의 유무에 따른 단주의 실험, (3)스터럽이 없는 단순보(전단)실험, (4) T형보 휨실험. 실험의 결과에 기초하여 다음의 결론을 도출하였다. : (1)장주의 P-$\Delta$효과는 1/10축소모델에서 거의 정확하게 상사할 수 있다. (2)단주의 띠철근에 의한 구속 효과는 1/10축소모델에서 대체로 상사할 수 있다. (3)스터럽이 없는 단순보의 파괴모드는 실물크기의 경우 전단취성파괴를 나타내었으나 1/10축소모델은 인장철근의 항복과 더불어 상당한 크기의 연성을 나타낸 후 사인장균열 심화에 뒤이은 압축 콘크리트 파괴를 나타내었다. (4) T형보에서 실물크기와 1/10축소모델의 거동은 매우 근사하게 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.231-242
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• 2016

대형기둥의 제작성과 시공성을 고려한 철근콘크리트기둥-강재보 접합부의 상세를 제안하였으며, 이를 적용한 접합부의 내진성능을 연구하였다. 접합부의 보강을 위하여, 교차보, 스터드, U형 타이 등의 상세를 고려하였다. 내진성능의 평가를 위해, 2/3 스케일의 대형내부접합부에 대하여 반복가력실험을 수행하였다. 실험체들은 층간변위비 4.0%를 넘는 우수한 변형능력을 발휘하였으며, 보의 항복과 접합부의 항복이 동시에 발생하였다. 최종적으로는, 접합부의 전단파괴로 하중이 감소하였다. 실험강도는 기존 설계모델과 비교되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.37-46
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• 2004

본 연구에서는 토목섬유로 보강된 다짐토의 메카니즘이 제시되며, 이러한 메카니즘은 다짐토의 체적팽창(다일러턴시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주된다. 먼저, 실내실험을 위한 구체적인 방법으로서, 토목섬유의 보강효과를 정량적으로 파악하기 위하여 사질토를 다짐하여 공시체를 만들어 그 주위에 토목섬유를 설치한 후 전체적으로 압축전단시험을 실시하였다. 실험에서 초기 다짐도는 각각의 종류에 대하여 다일러턴시의 특성이 다르기 때문에 각각의 공시체에 대하여 변화시켰다. 여기서 전단시험 도중에 다짐토의 다일러턴시 변형을 방지하기 위한 토목섬유에 작용하는 축방향 힘들(axial farces)이 조사되었다. 또한 다짐토의 탄소성 모델과 이러한 모델에 필요한 초기 입력치 값의 결정 방법들이 제시된다. 마지막으로, 탄소성 구성 모델에서 항복 이전의 탄성영역의 거동을 모사하기 위하여 Hashiguch(1989)가 제안한 subloading surface의 개념을 도입하여, 유한요소(FEM)해석을 통해 얻어진 결과들을 실내시험의 결과와 비교 분석하였다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.54-66
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• 2000

탄소섬유/에폭시 복합재료의 계면 및 미세파괴 물성을 인장 fragmentation과 압축 Broutman 두 시험법과 음향방출 시험을 이용하여 평가하였다. Maleic anhydride polymeric coupling agent와 amino-silane를 각각 전기증착법 및 dipping을 통하여 섬유표면에 적용하였다. 두 coupling agents를 사용한 섬유와 기지간의 계면전단강도는 인장 및 압축 두 시험에서 모두 미처리와 비교하여 큰 증가를 나타내었다. 인장시험 동안에, 원추모양의 섬유파단과 기지의 cracking 그리고 부분적인 interlayer failure로 이루어진 전형적인 미세파괴 형태가 발생하였다. 이에 비하여, 압축시험에서는 부러진 섬유의 끝에서 대각선 방향이 슬립거동이 관찰되었다. 주어진 두 힘의 하중상태에서 섬유의 파단은 항복점 전후 부근에서 일어났다. 음향방출분포는 인장에서 섬유표면 처리와 미처리의 두 조건에서 미세파괴 신호가 잘 분리되었으며, 한편, 압축에서는 signal이 다소 중복되어 나타났다. 이는 탄소섬유의 인장력/압축력 간의 파괴에너지 차이에 기인한다고 고려된다. 탄소와 basalt 섬유복합재료의 섬유파단 waveform의 최대 voltage는 압축보다 인장시험에서 상당히 크게 나타났으며, 이들은 음향방출시험으로 파괴에너지 차이를 명확히 비교 및 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권1호
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• pp.107-122
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• 2020

Moment resisting stub columns (MRSCs) have increasingly adopted in special moment-resisting frame (SMF) systems in steel building structures, especially in Asian countries. The MRSCs typically provide a lower deformation capacity compared to shear-panel stub columns, a limited post-yield stiffness, and severe strength degradation as adopting slender webs. A new MRSC design with cored configuration, consisting of a core-segment and two side-segments using different steel grades, has been proposed in the study to improve the demerits mentioned above. Several full-scale components of the cored MRSC were experimentally investigated focusing on the hysteretic performance of plastic hinges at the ends. The effects of the depths of the core-segment and the adopted reduced column section details on the hysteretic behavior of the components were examined. The measured hysteretic responses verified that the cored MRSC enabled to provide early yielding, great ductility and energy dissipation, enhanced post-yield stiffness and limited strength degradation due to local buckling of flanges. A parametric study upon the dimensions of the cored MRSC was then conducted using numerical discrete model validated by the measured responses. Finally, a set of model equations were established based on the results of the parametric analysis to accurately estimate strength backbone curves of the cored MRSCs under increasing-amplitude cyclic loadings.

• 국제초고층학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.171-180
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• 2015

A shaking table test was conducted at the E-Defense shaking table facility to investigate the damage and collapse behavior of a steel high-rise building under exceedingly large ground motions. The specimen is a one-third scale 18-story steel moment frame designed and constructed according to design specifications and practices used in the 1980s and 1990s. The shaking table tests used a long-duration, long-period ground motion simulated for a sequential Tokai, Nankai, and Nankai earthquake scenario. The building specimen was subjected to a series of progressively increasing scaled motions until it completely collapsed. The damage to the steel frame began through the yielding of beams along lower stories and column bases of the first story. After several excitations by increasing scaled motions, cracks initiated at the welded moment connections and fractures in the beam flanges spread to the lower stories. As the shear strength of each story decreased, the drifts of lower stories increased and the frame finally collapsed and settled on the supporting frame. From the test, a typical progression of collapse for a tall steel moment frame was obtained, and the hysteretic behavior of steel structural members including deterioration due to local buckling and fracture were observed. The results provide important information for further understanding and an accurate numerical simulation of collapse behavior.

• 콘크리트학회지
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• 제6권4호
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• pp.153-160
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• 1994

본 연구는 용접철망을 사용한 반두께 프리캐스트 콘크리트 슬래브의 휨내력 평가 및 연성능력 검토를 위하여 총 10개의 일방향 반두께 프리캐스트 콘크리트 슬래브를 제작하여 2점 단순 재하를 하였다. 주요변수로서는 상부콘크리트 압축강도, 반두께 슬래브의 표면거칠기, 그리고 인장철근비로 구성되었으며, 실험결과는 다음과 같다. 반두께 프리캐스트 콘크리트 슬래브의 휨설계는 국내 극한강도 설계법에 의한 슬래브 설계방식의 사용이 가능한 것으로 나타났다. 슬래브에 $4000kg/cm^2$이상의 용접철망을 사용할 경우 기존의 규준에 따라 항복응력도를 변형율 0.0035에 해당하는 응력도를 사용하는 것이 안정적인 것으로 나타났다. 용접철망을 사용한 슬래브의 경우 철근 콘크리트 연성평가에 따라 분석한 결과 연성부담능력이 저하되어 용접철망을 경우에는 연성증진을 위한 일반철근을 혼용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권8호
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• pp.127-136
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• 2006

Metallic sandwich plates with inner dimpled shell subject to 3-point bending have been analyzed and then optimized for minimum weight. Inner dimpled shells can be easily fabricated by press or roll with high precision and bonded with same material skin sheets by resistance welding or adhesive bonding. Metallic sandwich plates with inner dimpled shell structure can be optimally designed for minimum weight subject to prescribed combination of bending and transverse shear loads. Fundamental findings for lightweight design are presented through constrained optimization. Failure responses of sandwich plates are predicted and formulated with an assumption of narrow sandwich beam theory. Failure is attributed to four kinds of mechanisms: face yielding, face buckling, dimple buckling and dimple collapse. Optimized shape of inner dimpled shell structure is a hemispherical shell to minimize weight without failure. It is demonstrated that bending stiffness of sandwich plate is 2 or 3 times larger than solid plates with the same strength. Failure mode boundaries and iso-strength lines dependent upon the geometry and yield strain of the material are plotted with respect to geometric parameters on the failure map. Because optimal parameters of maximum strength for given material weight can be selected from the map, analytic solutions for maximum strength are expressed as a function of only material property and proposed strength. These optimal parameters match well with numerical optimal parameters.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권3호
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• pp.489-504
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• 2017

The localized shear and the slip lines are easily observed in elastic-brittle-plastic rock. After yielding, the strength of the brittle rock suddenly drops from the peak value to the residual value, and there are slip lines which divide the macro rock into numbers of elements. There are slippages of elements along the slip lines and the displacement field in the plastic region is discontinuous. With some restraints, the discontinuities can be described by the combination of two smooth functions, one is for the meaning of averaging the original function, and the other is for characterizing the breaks of the original function. The slip lines around the circular opening in the plastic region of an isotropic H-B rock which subjected to a hydrostatic in situ stress can be described by the logarithmic spirals. After failure, the deformation mechanism of the plastic region is mainly attributed to the slippage, and a slippage parameter is introduced. A new analytical solution is presented for the plane strain analysis of displacements around circular openings. The displacements obtained by using the new solution are found to be well coincide with the exact solutions from the published sources.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1440-1463
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• 2018

The Wagner coefficient is a key parameter used to describe the inelastic lateral-torsional buckling (LTB) behaviour of the I-beam, since even for a doubly-symmetric I-section with residual stress, it becomes a monosymmetric I-section due to the characteristics of the non-symmetrical distribution of plastic regions. However, so far no theoretical derivation on the energy equation and Wagner's coefficient have been presented due to the limitation of Vlasov's buckling theory. In order to simplify the nonlinear analysis and calculation, this paper presents a simplified mechanical model and an analytical solution for doubly-symmetric I-beams under pure bending, in which residual stresses and yielding are taken into account. According to the plate-beam theory proposed by the lead author, the energy equation for the inelastic LTB of an I-beam is derived in detail, using only the Euler-Bernoulli beam model and the Kirchhoff-plate model. In this derivation, the concept of the instantaneous shear centre is used and its position can be determined naturally by the condition that the coefficient of the cross-term in the strain energy should be zero; formulae for both the critical moment and the corresponding critical beam length are proposed based upon the analytical buckling equation. An analytical formula of the Wagner coefficient is obtained and the validity of Wagner hypothesis is reconfirmed. Finally, the accuracy of the analytical solution is verified by a FEM solution based upon a bi-modulus model of I-beams. It is found that the critical moments given by the analytical solution almost is identical to those given by Trahair's formulae, and hence the analytical solution can be used as a benchmark to verify the results obtained by other numerical algorithms for inelastic LTB behaviour.