• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.197-204
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• 2024

본 논문에서는 조선 후기의 대표적인 전통목구조인 수원 화령전 운한각의 구조성능을 평가하였다. 운한각의 가구구성 방식에 맞추어 3차원 구조해석 소프트웨어인 midas Gen으로 해석모델을 정교하게 구축하였다. 정적해석으로 주요 구조부재의 안전성과 사용성을 평가하였고, 고유치해석으로 동적거동특성을 평가하였다. 대부분의 부재가 안전성 및 사용성 기준을 여유 있게 만족하고 있으나, 외목도리에서 휨응력비가 기준을 20.7% 초과하고 있어 이 부재에 대해서는 장기적인 모니터링이 필요하다고 사료된다. 운한각의 고유주기는 1.079초로 비슷한 규모의 전통목구조보다 약간 긴 편이며, 특히 후면 화방벽의 영향으로 2차모드에서 비틀림이 발생한 것으로 분석된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.321-329
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• 2006

변단면 부재는 Amirikian(1952)에 의해 제안되어 재료 절약적 측면이나 효율적인 구조설계로 인한 경제성 확보를 목적으로 주로 단층의 장스팬 건물이나 빌딩의 켄틸레버 보에 사용되고 있다. 그러나 단면성능만을 고려하여 웨브의 춤을 설계할 때 AISC(201)에서 규정한 변단비를 넘어서거나 비콤팩트, 세장판요소로 설계되어지는 경우가 있어 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 변단비와 판복두께비를 주요 빈수로 한 7개의 실험체를 제작하여 반복하중을 받는 변단면 부재의 국부좌굴 특성을 살펴보았다.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권1호
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• pp.19-25
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• 2001

Based on the orthotropic hypoelasticity formulation, a constitutive material model of concrete taking account of triaxial stress state is presented. In this model, the ultimate strength surface of concrete in triaxial stress space is described by the Hsieh's four-parameter surface. On the other hand, the different ultimate strength surface of concrete in strain space is proposed in order to account for increasing ductility in high confinement pressure. Compressive ascending and descending behavior of concrete is considered. Concrete cracking behavior is considered as a smeared crack model, and after cracking, the tensile strain-softening behavior and the shear mechanism of cracked concrete are considered. The proposed constitutive model of concrete is compared with some results obtained from tests under the states of uniaxial, biaxial, and triaxial stresses. In triaxial compressive tests, the peak compressive stress from the predicted results agrees well with the experimental results, and ductility response under high confining pressure matches well the experimental result. The reinforcing bars embedded in concrete are considered as an isoparametric line element which could be easily incorporated into the isoparametric solid element of concrete, and the average stress - average strain relationship of the bar embedded in concrete is considered. From numerical examples for a reinforced concrete simple beam and a structural beam type member, the stress state of concrete in the vicinity of talc critical region is investigated.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제23권5호
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• pp.469-486
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• 2006

The main objective of this study was to investigate the seismic behavior of damaged reinforced concrete frames rehabilitated by introducing cast in place reinforced concrete infills. Four bare and five infilled frames were constructed and tested. Each specimen consisted of two (twin) 1/3-scale, one-bay and two-story reinforced concrete frames. Test specimens were tested under reversed-cyclic lateral loading until considerable damage occurred. RC infills were then introduced to the damaged specimens. One bare specimen was infilled without being subjected to any damage. All infilled frames were then tested under reversed-cyclic lateral loading until failure. While some of the test frames were detailed properly according to the current Turkish seismic code, others were built with the common deficiencies observed in existing residential buildings. The variables investigated were the effects of the damage level and deficiencies in the bare frame on the seismic behavior of the infilled frame. The deficiencies in the frame were; low concrete strength, inadequate confinement at member ends, 90 degree hooks in column and beam ties and inadequate length of lapped splices in column longitudinal bars made above the floor levels. Test results revealed that both the lateral strength and lateral stiffness increased significantly with the introduction of reinforced concrete infills even when the frame had the deficiencies mentioned above. The deficiency which affected the behavior of infilled frames most adversely was the presence of lap splices in column longitudinal reinforcement.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권3호
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• pp.699-712
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• 2015

Bracing structures with off-centre bracing system is one of the new resistant systems that frequently used in the frame with pin connections. High ductility, high-energy dissipation and decrease of base shear are advantages of this bracing system. However, beside these advantages, reconstruction and hard repair of off-centre bracing system cause inappropriate performance in the earthquake. Therefore, in this paper, the goal is investigating the behavior of this type of bracing system with ductile element (circular dissipater), in order to providing replacement of damaged member without needing repair or reconstruction of the general system. To achieve this purpose, some numerical studies have been performed using ANSYS software, a frame with off-centre bracing system and optimum eccentricity (OBS-C-O) and another frame with the same identifications without ductile element (OBS) has been created. In order to investigate precisely on the optimum placement of circular elements under monotonic load again three steal frames were modeled. Furthermore, the behavior of this general system investigated for the first time, linear and nonlinear behavior of these two steel frames compared to each other, to achieve the benefit of using the circular element in an off-centre bracing system. Eventually, the analytical results revealed that the performance of steel ring at the end of off-centre braces system illustrating as a first defensive line and buckling fuse in the off-centre bracing system.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권1호
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• pp.1-17
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• 2021

The influence of prestress force on the fundamental frequency and static deflection shape of uncracked Prestressed Concrete (PC) beams with a parabolic bonded tendon was examined in this paper. Due to the conflicts among existing theories, the analytical solutions for properly considering the dynamic and static behavior of these members is not straightforward. A series of experiments were conducted for a total period of approximately 2.5 months on a PC beam made with high strength concrete, subsequently and closely to the 28 days of age of concrete. Specifically, the simply supported PC member was short term subjected to free transverse vibration and three-point bending tests during its early-age. Subsequently, the experimental data were compared with a model that describes the dynamic behavior of PC girders as a combination of two substructures interconnected, i.e., a compressed Euler-Bernoulli beam and a tensioned parabolic cable. It was established that the fundamental frequency of uncracked PC beams with a parabolic bonded tendon is sensitive to the variation of the initial elastic modulus of concrete in the early-age curing. Furthermore, the small variation in experimental frequency with time makes doubtful its use in inverse problem identifications. Conversely, the relationship between prestress force and static deflection shape is well described by the magnification factor formula of the "compression-softening" theory by assuming the variation of the chord elastic modulus of concrete with time.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권6호
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• pp.449-461
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• 2024

The vertical reinforcement connection between the precast reinforced concrete shear wall and the cast-in-place reinforced concrete member is vital to the performance of shear walls under seismic loading. This paper investigated the structural behavior of three precast reinforced concrete shear walls, with different levels of connection (i.e., full connection, partial connection, and no connection), subjected to quasi-static lateral loading. The specimens were subjected to a constant vertical load, resulting in an axial load ratio of 0.4. The crack pattern, failure modes, load-displacement relationships, ductility, and energy dissipation characteristics are presented and discussed. The resultant seismic performances of the three tested specimens were compared in terms of skeleton curve, load-bearing capacity, stiffness, ductility, energy dissipation capacity, and viscous damping. The seismic performance of the partially connected shear wall was found to be comparable to that of the fully connected shear wall, exhibiting 1.7% and 3.5% higher yield and peak load capacities, 9.2% higher deformability, and similar variation in stiffness, energy dissipation capacity and viscous damping at increasing load levels. In comparison, the seismic performance of the non-connected shear wall was inferior, exhibiting 12.8% and 16.4% lower loads at the yield and peak load stages, 3.6% lower deformability, and significantly lower energy dissipation capacity at lower displacement and lower viscous damping.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.53-62
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• 2018

국내뿐만 아니라 세계적인 추세로 증가하고 있는 열차의 고속화와 대량 운송능력의 요구에 따라 열차 궤도구조의 개발은 지속적으로 발전하고 있다. 콘크리트 구조궤도인 PST는 안전성과 경제성에서 그 요구조건을 충족할 수 있는 시스템으로 개발되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PST시스템의 각 구조부재의 거동을 분석함으로써 향후 시스템 개발 및 설계에 필요한 정보를 제공하고자 하였다. KRL-2012 열차하중과 KRC 코드에 의한 다양한 정적하중조합에 따른 응력분포 결과를 3차원 유한요소 해석을 통하여 분석하였으며, 그라우트충전층의 두께에 따른 결과 또한 제공하고자 하였다. 구조부재별로는 그라우트충전층에서 가장 큰 응력이 발생하였으며 하중조합과 두께에 따라 응력의 변화가 민감하였다. 시동하중 및 온도하중에 의해서는 KRL-2012에 의한 수직하중만 적용할 때와 비교하여 콘크리트 패널과 HSB에서 각각 3.3배, 14.1배의 발생응력이 증가하는 것으로 나타났다. 충전층의 두께가 20mm에서 80mm로 증가할 때 콘크리트 패널의 발생 응력은 4% 감소하지만, 충전층은 24% 증가하는 것으로 나타났다. 균열의 양상은 그라우트충전층에서 인장균열이 국부적으로 발생하는 것으로 나타났다. 이와같은 결과에 따라 PST시스템 개발 시에는 수직하중 보다는 수평하중에 의한 휨 및 인장거동에 세심한 주의가 필요하며, 충전층의 두께를 40mm 이상 유지함으로써 각 구조부재의 안전성을 확보할 수 있도록 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.24-33
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• 2017

국내 도시철도 지하역사는 주로 개착식 공법으로 건설되었으며, 1970~80년대에 건설된 지하역사는 내진설계가 반영되지 않았다. 한반도 뿐 만 아니라, 전 세계적으로 지진 발생빈도는 증가하고 있는 추세이며, 내진설계가 적용되지 않은 기존 지하역사에 지진이 발생될 경우 막대한 인명 및 재산피해가 우려된다. 본 연구에서는 내진보강이 된 지하역사의 지반-구조물 상호작용과 보강효과를 검토하기 위해, Kobe 지진파 및 Northridge 지진파를 1/60축소모형에 적용하여 원심모형실험을 수행하였다. 내진보강은 주 부재인 기둥, 측벽, 슬래브의 강성을 증가시켜 내진보강 전후를 비교 검토하였다. 현장 조건에 따른 모형 지반을 모사하기 위해 공진주시험을 통해 실제 깊이 및 밀도에 따른 전단파 속도의 변화를 모사하였다. 지반과 구조물은 비교적으로 유사한 거동을 하였으며, 지표면으로 가까워질수록 상대변위가 증가하였다. 또한, 내진 보강전후의 지하역사 구조물의 슬래브에 비해 기둥과 측벽에서 상대변위와 모멘트 구조 거동을 통해 내진 보강 효과를 확인할 수 있었으며, 단주기인 Northridge지진파에 비해 Kobe지진파에서 구조물의 변형이 크게 발생하는 것을 통해 지진파는 주요 설계인자임을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.13-20
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• 2024

이 연구에서는 전단벽과 같은 면내 전단을 받는 경우에 대해, 종방향 보강근비를 2.96%로 일정하게 하고, 횡방향 보강근비를 0.30에서 2.98%까지 변화시켰을 때, CFRP 보강근을 사용한 콘크리트 부재의 거동특성을 MCFT 이론에 기반하여 평가하고, 철근을 사용한 콘크리트 부재의 경우와 비교하여 분석하고자 하였다. 보강근비 0.30에서 1.19% 사이에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우가 철근을 사용한 경우보다 높은 전단강도를 보였으며, 그 이상의 1.79% 및 2.98%에서는 상대적으로 낮은 전단강도를 나타내었다. 최대전단변형률은 낮은 보강근비에서 철근을 사용한 경우가 더 크게 나타났으며, 0.97% 이상에서는 CFRP 보강근을 사용한 경우에 더 크게 나타났으며 보강근비가 커질수록 철근 대비 전단변형률 증가율이 더 크게 나타났다. 철근 및 CFRP 보강근의 기계적 성질 차이로 인해 발생하는 보강근에서의 변형률 차이 및 요소에서의 주변형률 차이 분석을 통해 보강근비 변화에 따른 철근 및 CFRP 보강근을 사용한 경우의 전단강도 및 전단변형률 변화를 비교하여 분석할 수 있었다.