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바이모달 트램(Bimodal Tram) 전용교량에 적용된 프리캐스트 콘크리트 바닥판의 거동특성 분석에 관한 실험 및 해석적 연구
천주현,주영종,김량균,윤희택 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.2
본 연구에서는 현재 신교통 수단으로 연구 중인 바이모달 트램의 전용 교량을 개발하는데 있어 바이모달 트램 운행 특성을 고려한 실물크기의 중공화된 프리캐스트 바닥판을 새롭게 설계․제작하여, 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석 결과와의 비교․분석을 바탕으로 적합성과 타당성을 검증하였다. 하중 재하 위치를 변수로 실험을 수행하여 설계 하중에 비하여 약 8∼9배의 충분한 안전율을 확보하고 있음을 확인하였으며, 본 연구에서 적용한 재료적 비선형성을 고려한 비선형 유한요소해석 프로그램을 통한 해석 결과 역시 콘크리트의 균열 발생 및 철근의 항복을 포함한 파괴시까지의 극한 거동 특성을 비교적 적절히 평가하고 있음을 알 수 있다. To purpose of this study is to develop the new type of precast concrete baseplate which is only for bimodal tram. The experiments with real size specimens, which are hollowed precast baseplate, prove the efficacy of new designed baseplate by comparing with the result of RCAHEST. Through tests progressed according to different loading locations, the specimens show the stability by the safety factor of 8~9. Also the results of RCAHEST that is the nonlinear finite element method program, appropriately estimate the occuring crack on concrete, yielding reinforcement and ultimate behavior at failure.
CFRP 그리드 보강근을 적용한 1-방향 콘크리트 슬래브의 해석적 방법에 의한 비선형 거동 평가
천주현 ( Ju-hyun Cheon ),김경민 ( Kyung-min Kim ),신현목 ( Hyun-mock Shin ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.6
본 연구에서는 CFRP Grid를 보강근으로 적용한 1방향 콘크리트 슬래브 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 파괴시까지의 비탄성 거동 특성 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 제시하는 것을 목표로 한다. CFRP grid 보강량, 재료물성 및 하중재하 방법을 주요 실험 변수로 Zhang et al.(2004) 수행한 총 4개의 검증 대상 실험체를 선정하였다. 해석은 저자 등에 새로이 제안된 구성관계식과 재료모델을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램 RCAHEST을 통해 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 모멘트 및 대응 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.38와 13%로 예측하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 모멘트에 대응하는 변위에 대한 평균과 변동계수는 1.41과 9.8%로 예측하였다. 균열의 발생에서 파괴시까지의 거동 특성에 대한 예측 결과를 검증하고 평가하였다. 추후, 다양한 실험 결과의 확보 및 보다 신뢰도 높은 해석 기법 개발을 위한 추가적인 연구 수행이 필요한것으로 판단된다. The purpose of this study is to present a rational analytical method for predicting the behavioral characteristics from crack occurrence to fracture for a one-way CFRP grid reinforced concrete slab specimen. A total of four specimens were selected by Zhang et al.(2004) as the main experimental variables for CFRP grid amount, material properties and loading method. Analysis was performed through the Nonlinear Finite Element analysis program(RCAHEST), which applied the newly modified constitutive relational equations by the author. The mean and coefficient of variation for maximum moment from the experiment and analysis results was predicted 1.38 and 7 %. The mean and coefficient of variation for displacement corresponding maximum moment from the experiment and analysis results was predicted 1.41and 9.8 %. The prediction results for the behavioral characteristics from crack occurrence to fracture were verified and evaluated. It is judged that additional research is needed to secure various experimental results and to develop a more reliable analytical method.
전단변형 효과가 고려된 보-기둥 섬유유한요소를 이용한 철근콘크리트 보의 비탄성 거동특성 평가
천주현,황철성,박광민,신현목 한국구조물진단유지관리공학회 2017 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.21 No.3
본 연구에서는 기존의 저자 등에 의해 수행된 유연도법에 근거한 보-기둥 섬유요소에 수치해석적 방법으로부터 전단변형 효과를 고려할 수 있도록 수정된 정식화 방안과 단면에 대한 비탄성 전단응답 이력 구성관계식을 새로이 제안함으로써 전단 및 휨 - 전단파괴 양상을 나타내는 철근콘크리트 보에 대한 합리적인 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 주요 실험변수들이 전단거동 특성에 미치는 영향을 파 악하기 위하여 모두 종방향 철근의 항복전에 전단파괴가 일어나도록 설계된 총 6개의 철근콘크리트 보 실험체를 검증 대상으로 저자 등에 의 해 새로이 수정된 구성관계식을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석을 수행하였다. 모든 실험체에 대한 파괴모드 와 파괴시까지의 전반적인 거동 특성을 비교적 적절히 예측하고 있음을 확인하였으며 이러한 연구결과들은 향후, 대형화‧복잡화 되어가고 있 는 전체 구조물에 대한 신뢰도 높은 해석을 수행하기 3차원 해석에도 충분히 활용될 수 있을 것으로 기대된다. The purpose of this study is to provide a reasonable analytical method for the reinforced concrete beams which shows failure mode of shear and flexure-shear by proposing a modified formulation to consider the effect of shear deformation on the beam-column fiber element based on the flexibility method and a new constitutive law of inelastic shear response history for the section. A total of 6 specimens of reinforced concrete beams which is designed to cause shear failure before yielding longitudinal reinforcement to investigate the influence of the main experimental variables on the shear behavior characteristics and the analysis was performed by using a non-linear finite element analysis program (RCAHEST) applying the newly modified constitutive equation by the authors. The failure mode and the overall behavior characteristics until fracture are predicted appropriately for all specimens and the results are expected to be useful enough for the 3 - D analysis to carry out reliable results of large-scale and complicated structures in the future.
고동우 대한건축학회지회연합회 2012 대한건축학회연합논문집 Vol.14 No.2
본연구의 목적은 깊은보-외부기둥 접합부에 대한 반복횡하중실험과 비선형 유한요소해석 겨로가를 비교함으로써 깊은보-외부기둥접합부의 비선형 거동을 예측할 수있는 해석법을 제시하는데 있다. 깊은보-외부기둥접합부의 거동특성과 성능을 평가하기 위해 반복횡하중 실험은 수행되었으며, 실험에 적용된 변수는 횡방향철근량(ACI기준, Sheikh제안식)이다. 비선형 해석에는 RCAHEST 프로그램을 사용하였다. 해석결과와 실험결과를 비교함으로써 해석법을 검증하였다. 해석결과는 깊은보-외부기둥접합부의 비선형 지진거동수준까지 실험결과와 거의 일치하는 결과를 보여주었다.
고강도 철근을 적용한 철근콘크리트 전단벽체의 내진성능평가를 위한 해석적 연구
천주현,김경민,박광민,신현목 한국구조물진단유지관리공학회 2017 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.21 No.2
The purpose of this study is to establish a reasonable analytical method for the estimation of overall behavior characteristic from cracking to yielding of rebar and crushing of concrete and seismic performance of reinforced concrete shear wall with high-strength reinforcing bar. A total of 8 specimens of reinforced concrete walls which have constant aspect ratio and a variety of variables such as reinforcement ratio, reinforcement yielding strength, reinforcement details, concrete design strength, section shape and whether lateral restraint hoop were selected and the analysis was performed by using a non-linear finite element analysis program (RCAHEST) applying the proposed constitutive equation by the authors. The mean and coefficient of variation for maximum load from the experiment and analysis results was predicted 1.04 and 8%. The mean and coefficient of variation for displacement corresponding maximum load from the experiment and analysis results was predicted 1.17 and 19% respectively. The analytical results were predicted relatively well the fracture mode and the overall behavior until fracture for all specimens. These results are expected to be used as basic data for application of high-strength reinforcing bar to design codes in the future.