• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권3호
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• pp.395-410
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• 2014

Fiber Reinforced Elastomeric Bearings (FREBs) are a relatively new type of laminated bearings that can be used as seismic/vibration isolators or bridge bearings. In an unbonded (U)-FREB, the bearing is placed between the top and bottom supports with no bonding or fastening provided at its contact surfaces. Under shear loads the top and bottom faces of a U-FREB roll off the contact supports and the bearing exhibits rollover deformation. As a result of rollover deformation, the horizontal response characteristics of U-FREBs are significantly different than conventional elastomeric bearings that are employed in bonded application. Current literature lacks an efficient analytical horizontal stiffness solution for this type of bearings. This paper presents two simplified analytical models for horizontal stiffness evaluation of U-FREBs. Both models assume that the resistance to shear loads is only provided by an effective region of the bearing that sustains significant shear strains. The presented models are different in the way they relate this effective region to the horizontal bearing displacements. In comparison with experimental results and finite element analyses, the analytical models that are presented in this paper are found to be sufficiently accurate to be used in the preliminary design of U-FREBs.

• Computers and Concrete
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• 제33권4호
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• pp.349-359
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• 2024

This study aims to investigate the effect of restraint configuration on crack formation due to shrinkage-and-creep-induced volumetric change in unbonded post-tensioned slabs. The first part of this study focuses on the comparison of existing shrinkage and creep calculation models that are used to predict the volume-changing behavior of concrete. The second part of this study presents the finite element analysis of a series of architectural configuration prototypes subjected to shrinkage and creep, which comprise unbonded post-tensioned slabs with various restraint configurations. The shrinkage and creep effects were simulated in the analysis by imposing strains obtained from one selected calculation model. The results suggest that a slab up to 300 ft. (90 m) in length does not require a closure strip if it is unrestrained by perimeter walls, and that the most effective restraint crack mitigation strategy for a slab restrained by perimeter walls is a partial wall release.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.763-771
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• 2009

최근 장경간에 대한 요구가 증가됨에 따라 수평부재는 극한강도 뿐만 아니라 과도한 처짐이 중요한 문제로 인식되고 있다. 따라서 건축물의 경우에 처짐을 해결할 수 있는 좋은 대안으로서 비부착긴장재를 사용한 포스트텐션 구조의 적용이 늘어가고 있다. 그러나 대부분의 기존 연구들은 비부착긴장재를 사용한 프리스트레스트 휨부재의 극한강도에 국한되고 있기 때문에 처짐과 같은 사용성 검토에는 적용이 불가능 하거나 매우 어려운 실정이다. 따라서 이 연구는 비부착긴장재를 사용한 포스트텐션 부재의 균열 전 초기 거동, 균열 후 및 사용하중 상태에서의 거동 및 극한강도까지 적용이 가능한 긴장재의 응력거동 예측모델을 제안하고, 기존 실험결과와의 비교를 통하여 제안 모델의 적용성 및 정확도를 검증하고자 하였다. 다양한 부재 특성을 가진 실험 결과와의 비교를 통하여 제안된 응력거동 예측모델은 보강지수 및 하중형상에 관계없이 하중단계별 긴장재의 응력 및 강도를 매우 정확하게 예측함을 확인할 수 있었다. 특히, 제안된 모델은 다양한 재하형태의 영향을 잘 반영하였으며, 휨 부재를 보강할 때 쉽게 발생할 수 있는 과보강 부재에 대해서도 무리없이 적용 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제27권3호
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• pp.28-31
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• 2015

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.269-280
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• 1998

최근에 섬유보강 콘크리트와 섬유보강 플라스틱과 같은 복합소재를 기존의 구조부재와 연루하여 적용하고자하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 첨단 복합소재를 적절히 사용하기 위해서는 이들 소재를 구조물 또는 그 일부에 적용할 시에 저항 메카니즘과 파괴양상에 대한 이해가 요구된다. 본 연구에서는 특별히 단면이 시멘트 복합소재를 층으로 갖거나 FRP 텐던 등으로 보강된 Bonded 및 Unbonded 프리스트레스트 콘크리트보의 비선형 휨거동을 예측할 수 있는 이론모델을 개발하고자 하였다. 본 모델은 한 개의단면으로 해석하는 Couple Method와 여러 개의 적층으로 나눈 Layered Method의 중간적인 모델이라고 할 수 있는 블록개념(Block Concept)이 적용되었다. 주어진 하중에 대한 처짐을 구하기 위하여 N개의 축력에대한 평형조건과 N개의 휨에 대한 평형조건을 이용하여 보 전체의 2N 개의 변수를 구하였다. 본 모델은 여러 형태로 배근된 Bonded 그리고 Unbonded 프리스트레스트 콘크리트보의 휨 거동을 성공적으로 예측하였다.또한 취성적인 FRP 텐던이 파괴됨에 따른 보의 갑작스런 하중저하 이후의 점진적인 내력증가도 성공적으로 모사하였다. 이는취성적인 FRP텐던으로 보강된 프리스트레스트 보의 전반적인 하중-처짐을 추적하는데 유용하다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1045-1048
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• 2008

일반적으로 FRP는 인장응력 하에서 취성적 경향을 나타낸다. FRP 긴장재가 적용된 콘크리트 보는 강재긴장재롤 사용한 프리스트레스트 콘크리트보에 견주어 제한된 연성을 지님으로써 바람직하지 않은 휨거동을 나타낸다. FRP 긴장재를 비부착시켜 부재 내에서 발생되는 FRP 긴장재의 변형률을 완화시킴으로써 부분적으로 휨 거동의 향상을 달성할 수 있음이 실험을 통하여 관찰되었다. 비부착된 FRP 프리스트레스트 콘크리트보의 전반적인 휨 거동뿐만 아니라 구조설계 시 휨 거동의 향상 정도를 평가하고 적용하기 위한 휨내력을 예측하기 위한 적당한 실용적 모델이 요구된다. 이 연구에서는 비부착된 FRP 긴장재를 사용한 프리스트레스트 콘크리트보의 극한시 휨 내력 및 곡률 분포를 나타낼 수 있는 이론 모델을 기술하였다. 비선형컴퓨터해석과 이론모델에 의한 비부착된 프리스트레스트 콘크리트보의 휨 강도예측은 잘 일치하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.635-642
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• 1997

This research focused on the development of concrete overlay and test, which was conducted at 88 Highway 105k, 2 lanes of 290 m. The field application test consists of 6 cm and 10 cm bonded concrete overlay and 25 cm unbonded concrete overlay, using the slag cement for opening lanes for traffic early. The overlay were placed in a day. The whole period of traffic closing wes 8 day and it was reopened to traffic after concrete overlay has cured for 3 day. 5 cracks were founded when the field test section was investigated after 1 month, but all these may not make significant problems to overlay because these initiated and growed at the same line of repair section. The rideability and skid resistance become much better like in the new pavement after overlay. The structural capacity against deflection was much. which were verified by FWD(Falling Weight Deflectometer). The field test section is being used in a good condition and the results of field application and pavement performance analysis are encouraging. This rehabilitation methods may be adopted in Korea after a more field performance verifications.

• 콘크리트학회지
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• 제9권3호
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• pp.137-147
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• 1997

신구콘크리트 계면(접합부)의 전단강도 측정을 목적으로 보시험체를 사용한 정하중 및 피로하중의 재하실험이 수행되었다. 총 13개의 시험체중에서 정적재하실험을 통하여 5개 시험체의 전단강도를 측정하였고, 8개의 시험체는 2,000,000회 또는 3,000,000회의 반복하중을 가력한 후 전단강도를 측정하였다. 실험변수는 접합부거칠기, 전단보강철근 및 시구콘크리트간 부착력의 유무이었다. 정적재하실험에서, 접합부가 거칠면서 콘크리트간 부착력이 존재한 시험체의 경우, 평균전단강도는 $61kgf/cm^2$이었다. 유사한 조건의 시험체의 3,000,000회의 전단하중을 가력한 피로하중실험에서 접착부의 열화현상은 나타나지 않았다. 이 때 반복가력된 최대전단응력은 $20kgf/cm^2$으로 전단강도의 약 1/3수준이었다. 접합부가 거칠게 처리되지 않은 시험체와 접합부는 거칠지만 콘크리트간 부착력이 인위적으로 제거된 시험체의 경우에는 전단보강철근을 사용하여도 피로하중에 의한 접합부의 열화현상이 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권3호통권96호
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• pp.208-214
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• 1999

The purpose of this paper is to develop a profile modification technique of spur gears and its computer program for the prevention of gear tooth overlap. In the gear system, tooth overlap produces an impact at the initial contact of some tooth pairs. In this analysis, contact surface was assumed to be unbonded and frictionless under small deformation and stain. The problem is formulated by a variational statement with inequality constraint. Tooth load sharing is obtained by the application of contact theory, and overlap is known by the analysis of deformation. After carrying out the profile modification of gear tooth, we verified the reasonable results.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권4호
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• pp.479-500
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• 2013

This paper presents the experimental as well as analytical study conducted on layer-bonded scrap tire rubber pad (STRP) isolators to develop low-cost seismic isolators applicable to structures in developing countries. The STRP specimen samples were produced by stacking the STRP layers one on top of another with the application of adhesive. In unbonded application, the STRP bearings were placed between the substructure and superstructure without fastening between the contact surfaces which allows roll-off of the contact supports. The vertical compression and horizontal shear tests were conducted with varying axial loads. These results were used to compute the different mechanical properties of the STRP isolators including vertical stiffness, horizontal effective stiffness, average horizontal stiffness and effective damping ratios. The load-displacement relationships of STRP isolators obtained by experimental and finite element analysis results were found to be in close agreement. The tested STRP samples show energy dissipation capacity considerably greater than the natural rubber bearings. The layer-bonded STRP isolators serve positive incremental force resisting capacity up to the shear strain level of 150%.