• 대한토목학회논문집
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• 제32권3A호
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• pp.139-148
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• 2012

원형 콘크리트 충전 강관 (CFT)은 강관과 콘크리트 내부채움재로 이루어진 합성구조로 급속 시공이 가능하고 치수 대비 강도의 효율성이 좋아 교량의 교각이나 건축물의 기둥으로 사용되고 있다. CFT에 대한 실험적 연구는 지난 수년간 꾸준히 연구되어 왔지만 이러한 실험 연구만으로 CFT의 거동을 파악하기는 충분하지 않다. 따라서, CFT의 실험 연구를 보완하고 보다 다양한 제원 및 하중 조건을 고려하여 CFT의 구조 거동을 파악하기 위해서는 수치해석 모델이 필요하다. 본 연구는 CFT의 비선형 유한 요소 해석 기법을 개발하는데 목표가 있다. 개발된 CFT의 유한 요소 해석 모델 기법은 다양한 하중이 작용하는 실험 결과들과 비교하여 그 타당성을 입증하였으며, 제안된 유한 요소 해석 모델은 CFT의 구속 효과 및 CFT의 구조 거동을 잘 모사할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.377-380
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• 2008

Fiber Cocktail을 혼입유무에 따른 40${\sim}$100 MPa 고강도 콘크리트 구조부재의 고온영역에서 재료적 물리적 역학적 특성을 규명한 후, 유한요소해석법(ABAQUS)을 적용한 구조요소 화재거동 시뮬레이션 해석을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 콘크리트 Fiber Cocktail을 혼입한 실험체는 무혼입 실험체에 비해 최대수축이 제어되는 것으로 해석되었으며, 그 제어 범위는 혼입실험체 대비 약 25%${\sim}$55%로 분석되었다. 이는 고강도 콘크리트 기둥에서 Fiber Cocktail 혼입을 통해 기둥변위 수축제어가 가능한 것으로 분석되었다. 둘째, 본 연구는 고강도 콘크리트의 내부 공극압에 의한 폭렬 특성이 반영되지 않은 화재 거동 해석으로서 향 후 콘크리트 내부 공극압에 대한 특성 반영, 다양한 고강도 콘크리트 및 강재의 강도별, 내부온도별 재료 특성 DB가 구축된다면 성능기반 내화구조 설계를 위한 기술적 기반이 이루어질 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.136-145
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진 설계가 반영되지 않은 기둥은 취성적인 파괴로 구조물 전체붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 적용 되어야한다. 과거에는 단면증설법, 강판보강법등이 주로 적용되었고 최근에는 복합재료의 장점을 이용한 섬유보강법이 선호되고 있다. 그러나 이러한 보강법들은 구조물의 물리적 손상을 유발하며, 작업공간과 시간소비가 크다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 보강법의 단점을 보강하여 복합재료 (Fiber reinforced polymer)와 Aluminum 체결부 이용한 FRP 내진보강재를 개발하였다. 비선형 유한요소 해석프로그램을 통해 개발된 FRP 내진보강재의 최적 보강량을 결정하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제3권2호
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• pp.119-127
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• 2003

Test specimen test was performed using concrete reinforced with fiber sheet and the test variables were based on the kinds of fiber and the number of reinforcement layers. Using steel-concrete reinforced with fiber sheet, compression tests were performed and the test variables were the kinds of fiber, number reinforcement layers and reinforcement layer order. The following results were obtained: 1) It was demonstrated that compressive strength of the test specimen reinforced during test specimen test and member test increased as the number of reinforcement layers increased. 2) It was shown that non-reinforced test, specimen were destroyed during the member tests, but the specimen reinforced with CFS destroyed and the GFS-reinforced specimen and composite reinforced specimen showed ductile destruction. 3) As a result of tests on kinds of reinforcement fiber, it was demonstrated that CFS-reinforced test specimen had higher compressive strength in a 공시체 test. In the member test, 2ply-and 3ply-GFS reinforced specimens except lplied one had higher compressive strength. It was because partial destruction occurred due to the rate of height/section. 4) For layer strength order, compared with test specimen reinforced only with a single reinforced material, test specimen reinforced with CFS and GFS, and test specimen reinforced with CFS first showed better results in compressive strength and ductility judgement.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.67-74
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• 2015

콘크리트 구조물은 경제적이고 내구적인 구조물이지만 철근부식에 따라 성능이 내구적, 구조적 저하하게 된다. 최근들어 내구성설계가 도입되고 있는데, 콘크리트 구조물의 내구수명은 해수에 같이 노출되더라도, 국부적인 노출환경과 설계방법에 따라 다르게 평가된다. 본 연구는 3.5년~4.5년 해수에 노출된 4개의 RC 교각을 대상으로 실태조사를 수행하여 25개의 콘크리트 코어를 채취하였으며, 전염화물을 평가하여 표면염화물량 및 겉보기 확산계수를 도출하였다. Fick's $2^{nd}$ Law를 기본으로 한 결정론적 방법과 임계확률을 고려한 확률론적인 방법을 수행하여 내구수명을 각각 평가하고 분석하였다. 확률론적인 방법은 보수적으로 평가되었으며, 같은 구조물이라 하더라도 간만대 및 40.0 m 이상의 비말대에서는 비교적 낮은 내구수명이 평가되었다. 본 연구에서는 코어채취높이에 따른 염화물 거동 분석과 내구성 설계방법의 현시점에서의 한계성이 분석되었다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제3권2호
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• pp.192-211
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• 2010

In most framed structures the nonlinearities and the damages are localized, extending over a limited length of the structural member. In order to capture the details of the local damage, the segments of a member that have entered the nonlinear range may need to be analyzed using the three-dimensional element (3D) model whereas the rest of the member can be analyzed using the simpler one-dimensional (1D) element model with fewer degrees of freedom. An Element-Coupling model was proposed to couple the small scale solid 3D elements with the large scale 1D beam elements. The mixed dimensional coupling is performed imposing the kinematic coupling hypothesis of the 1D model on the interfaces of the 3D model. The analysis results are compared with test results of a reinforced concrete pipe column and a structure consisting of reinforced concrete columns and a steel space truss subjected to static and dynamic loading. This structure is a reduced scale model of a direct air-cooled condenser support platform built in a thermal power plant. The reduction scale for the column as well as for the structure was 1:8. The same structures are also analyzed using 3D solid elements for the entire structure to demonstrate the validity of the Element-Coupling model. A comparison of the accuracy and the computational effort indicates that by the proposed Element-Coupling method the accuracy is almost the same but the computational effort is significantly reduced.

• Earthquakes and Structures
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• 제4권6호
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• pp.587-606
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• 2013

The given paper presents a new approach in design of seismic isolation systems of base isolated buildings. The idea is to install not one big size rubber bearing under the columns and/or shear walls, or one by one with certain spacing under the load-bearing walls, but to install a group/cluster of small size bearings, in order to increase the overall effectiveness of the isolation system. The advantages of this approach are listed and illustrated by the examples. Also the results of analyses of some buildings where the approach on installation of clusters of rubber bearings was used in their isolation systems are given for two cases: i) when the analyses are carried out based on the provisions of the Armenian Seismic Code, and ii) when the time history analyses are carried out. Obtained results are compared and discussed. Paper also presents, as an example, detailed analysis and design of the 18-story unique building in one of the residential complexes in Yerevan. Earthquake response analyses of this building were carried out in two versions, i.e. when the building is base isolated and when it is fixed base. Several time histories were used in the analyses. Comparison of the obtained results indicates the high effectiveness of the proposed structural concepts of isolation systems and the need for further improvement of the Seismic Code provisions regarding the values of the reduction factors. A separate section in the paper dedicated to the design of high damping laminated rubber-steel bearings and to results of their tests.

• Earthquakes and Structures
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• 제13권2호
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• pp.165-176
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• 2017

Multi-Axial Testing System (MATS) is a 6-DOF loading system located at National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE) in Taiwan for advanced seismic testing of structural components or sub-assemblages. MATS was designed and constructed for a large variety of structural testing, especially for the specimens that require to be subjected to vertical and longitudinal loading simultaneously, such as reinforced concrete columns and lead rubber bearings. Functionally, MATS consists of a high strength self-reacting frame, a rigid platen, and a large number of servo-hydraulic actuators. The high strength self-reacting frame is composed of two post-tensioned A-shape reinforced concrete frames interconnected by a steel-and-concrete composite cross beam and a reinforced concrete reacting base. The specimen can be anchored between the top cross beam and the bottom rigid platen within a 5-meter high and 3.25-meter wide clear space. In addition to the longitudinal horizontal actuators that can be installed for various configurations, a total number of 13 servo-hydraulic actuators are connected to the rigid platen. Degree-of-freedom control of the rigid platen can be achieved by driving these actuators commanded by a digital controller. The specification and information of MATS in detail are described in this paper, providing the users with a technical point of view on the design, application, and limitation of MATS. Finally, future potential application employing advanced experimental technology is also presented in this paper.

• 국제초고층학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.323-334
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• 2021

Concrete structures may rarely collapse in fire incidents but fire induced damage to structural members is inevitable as a result of material degradation and thermal expansion. This requires certain repairing measures to be applied to restore the performance of post-fire members. A brief review on investigation of post-fire damage of concrete material and concrete structural members is presented in this paper, followed by a review of post-fire repair research regarding various types of repairing techniques (FRP, steel plate, and concrete section enlargement) and different type of structural members including columns, beams, and slabs. Particularly, the fire scenarios adopted in these studies leading to damage are categorized as three levels according to the duration of gas-phase temperature above 600℃ (t₆₀₀). The repair effectiveness in terms of recovered performance of concrete structural members compared to the initial undamaged performance has been summarized and compared regarding the repairing techniques and fire intensity levels. The complied results have shown that recovering the ultimate strength is achievable but the stiffness recovery is difficult. Moreover, the current fire loading scenarios adopted in the post-fire repair research are mostly idealized as constant heating rates or standard fire curves, which may have produced unrealistic fire damage patterns and the associated repairing techniques may be not practical. For future studies, the realistic fire impact and the system-level structural damage investigation are necessary.

• 한국건설안전학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.21-27
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• 2019

현재 건축물의 높이가 높아지고 우리나라 가구 형태가 개인 주택에서 아파트로 변화함에 따라 타워크레인의 사용 횟수는 계속해서 증가하고 있다. 그러나 이처럼 증가하는 타워크레인 사용 횟수에 반해 우리나라 타워크레인 관련 정책은 매우 미비한 실정이다. 특히 타워크레인과 관련된 사고의 원인 중 가장 큰 비중을 차지하는 타워크레인 연식에 대한 기준은 그 설정 근거가 부족하다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제점에 주목하여 타워크레인의 보다 신뢰성 있는 타워크레인의 연식을 설정하는 연구를 진행한다. 이를 위해 본 연구에서는 기존 연구에서 사용했던 사례와 영국 타워크레인 기준을 바탕으로 사용 연식을 설정한다.