간행물
한국구조물진단유지관리공학회 논문집 KCI 등재 Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
- 발행기관 한국구조물진단유지관리공학회
- 자료유형 학술지
- 간기 격월간
- ISSN 2234-6937 (Print)2287-6979 (Online)
- 수록기간 1997 ~ 2020
- 주제분류 공학 > 안전공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 531DDC 624
권호리스트/논문검색
Vol.17. No.1. (2013년 1월) 15건
1.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
철골구조에서 지진력 저항시스템으로 많이 사용되고 있는 가새골조시스템은 중심가새골조(Concentrically Braced Frames, CBF)와 편심가새골조(Eccentrically Braced Frames, EBF)로 구분하여 KBC2009 건축구조기준에서는 서로 다른 반응수정계수를 적용하여 설계하도록 되어있다. 현행 내진설계기준에서 편심가새골조에 대하여 링크 타단 접합부의 종류에 따라 모멘트 저항접합일 경우 반응수정계수는 R=8, 비모멘트 저항접합일 경우 반응수정계수 R=7로 적용하여 설계하도록 규정하고 있을 뿐 편심길이의 영향을 고려하지 않고 있다. 본 연구에서는 편심가새골조 중에서 역V형가새골조를 대상으로 비탄성 거동을 파악한 다음 편심길이에 따른 반응수정계수를 산정하여 내진설계 기준에서 제시한 값과 비교한 결과 편심가새골조에 대하여 동일한 반응수정계수를 적용하는 것은 적절하지 않음을 확인하였다.
2.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
설계시의 결함, 사용 중의 손상, 극한 환경에 장기간 노출에 따른 열화로 인해, 콘크리트 구조물의 성능은 감소된다. 본 논문은 8개 구역을 가진 대도시 철도 고가교에 대한 현장조사를 수행하고 내구성 평가를 수행한 연구이다. 대상 구조물에 대하여, 현장조사를 수행하여 내구성능을 평가하였으며, 사용상의 문제점을 도출하였다. 또한 내구지수-환경지수 산정법을 이용하여 현 상태의 상부구조 및 하부구조에 대한 내구성 확보기간을 평가하였으며, 이상적인 준공상태를 가정한 조건으로 도출된 내구성 확보기간과 비교하였다. 대상 구조물은 RC T형교, PSC 거더교, RC 박스교, 라멘교 등이 포함되어 있었으며, 각 구조형식에 따른 문제점을 분석하였다. PSC 거더의 단부균열, PSC 거더의 휨균열, 외부강선보강 정착부 균열, RC 박스의 휨균열, RC T형교의 휨균열을 주된 문제점으로 평가되었으며, 이를 패턴화하여 원인을 제시하였다. 본 연구는 각 구간의 열화에 따른 보수시기의 계획에 효과적인 자료로 사용되어질 수 있다.
3.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
최근 많은 연구를 통해 비탈면의 우기시 안정성 검토 방법이 기존의 해석 방법에 비해 강우를 고려한 침투해석이 보다 경제적이고, 현실적이라는 주장이 제기되고 있다. 최근 개정된 건설공사 비탈면 설계기준에서도 보다 현실적인 안정성 검토를 위해우기 시 강우를 고려하여 침투해석을 실시할 수도 있게 개정되었다. 그러나 침투해석 과정에는 지반의 불투수특성과 강우강도등 고려되는 인자들로 인해 그 과정이 복잡하다는 애로사항이 있다. 본 연구에서는 침투해석을 이용한 보다 효과적인 안정성 검토 방법을 제시하기 위해 흙의 종류와 지속강우 특성에 따른 침투 조건을 변화시켜 일반적인 침투양상을 파악하였다. 그 결과를 이용하여 지표면까지 포화된다는 가정하에 해석을 실시할 수 있는 조건을 제시할 수 있었다.
4.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 등대 구조물을 대상으로 한 면진기술 적용방안을 제시함으로써 지진에 대해 무방비상태에 놓여 있는 등대구조물의 지진안전도 확보방안을 제시하였다. 또한, 제안된 면진기술 적용방안을 활용하여 내진설계 이전에 지어진 등대를 대상으로 등대전체를 면진하였을 경우와 등대 렌즈만을 면진하였을 경우에 대하여 면진효과를 분석해 보았다. 해석결과, 등대 전체를 면진화하였을 경우 최대응답가속도와 층전단력 측면에서 충분한 면진효과를 얻은 반면, 등대 렌즈만을 면진화한 경우에는 렌즈부의 면진효과는 유효한 것으로 나타났으나 등대 자체의 안전이 확보되지 못한 상황에서는 등대의 파괴가 선행될 가능성이 있음에 주의할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한 등대전체와 렌즈를 동시에 면진화한 경우 비 면진구조 대비 유효한 면진효과는 나타내었지만, 최대응답가속도가 등대전체를 면진화한 경우보다 증가하는 경향을 나타내었으며, 렌즈의 면진화로 인한 층전단력의 감소가 미소함으로 이중면진의 적용으로 인한 실효성은 그 효과가 크지 않은 것으로 나타났다.
5.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 다양한 RC 슬래브의 접촉 발파 실험을 수행하여 내폭 성능을 평가하였다. RC 슬래브의 내폭 성능 향상을 위해 섬유 보강과 외부 CFRP 시트 보강을 도입하였다. 폭발하중 실험은 2,000×1,000×100mm RC 슬래브를 제작하였고, 일반 콘크리트와 강섬유 보강 콘크리트, 하이브리드 PVA 섬유 보강 시멘트 복합체, 초고성능 콘크리트를 적용하였다. 접촉 발파로 생긴 RC 슬래브의 손상 정도를 크레틀, 스폴과 브리치의 직경과 깊이로 평가하였다. 실험 결과를 LS-DYNA 유한요소해석 프로그램과 Morishita 등의 예측식으로 검증하고 비교분석하였다. 분석 결과, LS-DYNA 프로그램을 이용하여 크레틀, 스폴, 브리치의 직경 및 깊이에 대한 개략적인 예측이 가능하며, 폭발하중 하에서 손상부의 거시적 거동을 모사함으로써 부재의 파괴 이력을 나타낼 수 있었다. 국부 손상에 대한 세가지 예측식이 소개되어 있으나 경험식으로써의 한계가 존재하며, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.
6.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
실제 교량의 바닥판에 적용할 목적으로 섬유의 길이 및 혼입량을 달리한 두 가지 초고성능 시멘트 복합체를 고려하고 있다. 이 연구의 목적은 이 두 재료의 균열저항성을 평가하는 것이다. 두 재료에 대한 휨인장 파괴실험을 수행하였고, 실험으로부터 얻은 하중-균열개구변위 관계를 최적으로 모사하는 인장응력-균열개구 관계를 역해석을 통해 파악하였다. 역해석결과 13 mm 길이의 섬유를 2% 함유한 UHPCC는 16.3 mm와 19.5 mm 길이의 섬유를 각각 0.5%와 1.0% 함유한 UHPCC에 비해 파괴에너지가 작은 것으로 나타났다. 균열을 보다 분산시키고 균열폭을 감소시키기 위해서는 길이가 긴 두 종류의 섬유를 혼용한 UHPCC를 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
7.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
본 연구는 우리나라에서 가장 일반적인 중소규모의 비내진 상세를 가진 건축물을 대상으로, 노후도를 고려하여 내진성능을 평가하였다. 평가결과, 준공 후 24년이 경과되었으나 노후도는 대체로 양호한 것으로 평가되었고, 1차, 2차 내진성능평가는 기준지표를 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 3차 내진성능평가에서는 층간변위비를 기준으로 목표성능은 만족하지만 보강이 필요한 것으로 판단되었다. 대상 건축물에 벽체보강, 가새보강, 댐퍼보강을 한 후 내진성능평가를 실시한 결과, 보강방법에 상관없이 층간변위비는 현저히 감소하여 즉시거주수준을 만족하는 수준으로 나타났다. 그러나 벽체보강의 경우 밑면전단력이 2배 이상 증가되어 기존기초에 대한 검토가 필요하다.
8.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
실내촉진실험과 동시에 현장폭로실험을 병행하였기 때문에 연차별 실험계획에 따라 최근 5년차의 현장실험체 분석을 수행하고 모델을 업그레이드하는 과정에서 모델 검증을 위해 준공된 지 30년 가량된 방조제의 배수갑문콘크리트의 염화물 침투프로파일을 분석하였다. Zhang의 연구결과에서 언급된 표면에 가까운 콘크리트내부 염화물 농도를 기본모델의 표면염화물농도 대신으로 적용하였다. 장기간 노출되는 실험체의 염화물 측정자료 분석에서 확산계수의 변화분석을 통하여 Maage의 제안식을 기본모델에 적용하였다. 이렇게 보완된 수정모델을 통하여 예측된 자료와 현장자료를 비교하고, 임계시점, 즉 보수시점을 도출함으로서 본 연구의 제안모델과 유지보수 시스템이 간만대 염화물 침투프로파일 추정과 적정보수 시점 및 비용 예측에 사용될 수 있음을 보였다.
9.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 alkali-free 및 aluminate 급결제를 사용한 OPC 및 GGBFS 숏크리트 모르타르의 응결특성, 강도특성, 전기저항성 및 염소이온 침투저항성을 실험적으로 고찰하였다. 실험결과에 따르면, alkali-free 급결제를 첨가한 GGBFS 모르타르는 응결시간 및 압축강도가 GGBFS 대체율에 관계없이 OPC 모르타르와 유사하게 나타났으나, aluminate 급결제를 첨가한 모르타르의 경우, GGBFS 대체율이 증가할수록 응결시간 및 압축강도가 크게 나타나는 경향을 보였다. 한편, 숏크리트 모르타르의 전기저항성 및 염소이온 침투저항성은 GGBFS를 50% 이상 대체한 모르타르가 우수한 경향을 나타내므로써, 적절한 대체율의 GGBFS를 사용한 모르타르가 숏크리트용 재료로써 우수한 성능을 나타낼 것으로 판단된다.
10.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
본 논문에서는 반복하중이 작용하는 고강도 모르타르 충전식 슬리브 철근이음의 강성에 대한 합리적인 검토를 하기 위하여 100여개 고강도 모르타르 충전식 슬리브 철근이음의 실험데이터를 이용하여 슬리브 철근이음이 보유하고 있는 구조인자가 반복 하중이 작용하는 슬리브 철근이음의 강성에 미치는 효과를 파악하였고, AIJ 규준에 정해져 있는 강성 등급을 충족시키는 최소한 의 조건에 대하여 평가한 결과, SD350과 SD400 철근을 매입한 모르타르 충전식 주물 슬리브 철근이음에서 fg*(L/d)가 470MPa 이상이 된다면 AIJ 규준의 SA급 강성, fg*(L/d)가 340MPa 이상이 된다면 AIJ 규준의 A급 강성을 최종파괴형식과 슬리브 형상에 상관없이 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 SD500 철근을 매입한 모르타르 충전식 슬리브 철근이음에서 주물슬리브와 강관 슬리브를 사용한 경우는 fg*(L/d)가 400MPa 이상이 된다면 AIJ 규준의 A급 강성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.
11.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
건설환경의 지속적인 변화로 인하여 교량 건설비용의 최소화뿐만 아니라 공용기간중의 유지관리를 포함한 전체 비용의 최소화 및 최적화의 요구가 증가하고 있다. 이러한 이유로 교량의 상부구조에서 하부구조로 힘을 전달하기 위해 사용되는 교량받침 대신에 스터드나 연결철근 등과 같은 연결재를 사용하여 교량의 상부구조와 하부구조를 라멘식으로 일체화 시킨 교량형식이 제시되고 있다. 이 논문은 교량의 상부구조 형식을 연속 UD PSC 거더로 하여 철근콘크리트 교각과 일체화 시킨 교각일체형 연속 UD PSC 거더교를 대상으로 한다. 교각일체형 연속 UD PSC 거더교는 라멘교 형식과 거더교 형식을 결합한 교량으로 일반 받침형식의 교량과 상이한 거동특성을 나타낸다. 하지만 거동 특성에 대해 명확히 규명되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 해석적 방법을 이용하여 교각일체형 연속 UD PSC 거더교의 동적거동 특성을 분석하고 2, 3경간 교각일체형 연속 UD PSC 거더교에 적용할 수 있는 충격계수 산정식을 제시하였다.
12.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
콘크리트의 투수성능을 평가하는 여러 가지 비파괴시험방법 중의 하나는 표면전기저항을 측정하는 것이다. 그러나 콘크리트내에 강섬유로 인한 판단의 오류가 발생할 수 있기 때문에 강섬유 보강콘크리트에 본 표면전기저항측정방법을 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트의 강섬유 분산도가 표면전기저항에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 3개의 정방형 및 원형 실험체의 4개면에서의 저항치를 3번 반복하여 측정하였으며, 서로 비교하였다. 측정결과에 의하면, 원형실험체를 이용한 실험결과가 정방형 실험체의 결과에 비하여 강섬유의 영향을 일관되게 나타내고 있는 것으로 확인되었다. 또한, 강섬유의 분산도는 강섬유 혼입량에 비하여 측정결과에 미치는 영향이 미미한 것으로 나타났다. 결론적으로, 표면전기저항측정을 이용한 비파괴 평가법은 0.5%까지의 강섬유를 포함한 SFRC의 투수성 평가에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.
13.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
본 연구는 재생 PET 섬유의 구조보강성능을 규명하기 위한 연구의 일환으로 수행되었다. 재생 PET 섬유의 구조보강성능을 규명하기 위하여 철근 콘크리트 슬래브 부재를 제작하여 휨 성능을 수행하고 기존 합성섬유인 PP 섬유와 합성섬유를 혼입하지 않은 Plain 시편과 비교하였으며, 또한 섬유의 혼입율에 따른 거동을 평가하였다. 실험결과 압축강도는 섬유의 혼입율이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며 감소 비율은 약 2~7%정도로 나타났다. 휨 실험결과로부터 Plain 시편의 극한성능이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 에너지 흡수 능력과 연성지수는 재생 PET 섬유를 0.5% 혼입한 시편이 가장 우수한 것으로 평가되었다. 보 시편에 적용한 경우에는 Plain 시편에 비해 연성능력 뿐 아니라 극한성능도 증가되는 것으로 나타났으나 슬래브 시편의 경우 연성능력은 증가되나 극한성능이 감소하는 것을 확인 할 수 있어 보 시편에 비해 상대적으로 보강효과가 적게 나타나고 있다. 따라서 슬래브 구조물에 적용할 경우에는 배합과 혼입량을 적절히 사용해야 할 것으로 사료된다.
14.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
손상된 구조물의 동적응답신호를 역해석함으로써 손상위치와 정도를 파악할 수 있다. 일반적으로 손상 전 후 고유진동수의 변화로부터 강성의 감소량을 구하고, 모드형상의 변화로부터 손상위치를 파악할 수 있다. 토목구조물의 경우 동적 응답신호로부터 손상을 검출코자 하는 연구가 상당히 진행되었으며 실용화 되었다. 그러나 건축구조물의 경우 몇 가지 문제로 인하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 모드형상을 이용한 전단형 건물의 손상위치 추적방안을 제시 하고자 한다. 전단형 건물의 손상 전 후 1차 모드강성의 차이를 이용한 손상위치 추적지수를 이론적으로 고찰하였으며, 이를 Matlab 또는 MIDAS GENw와 같은 수치해석모델에 적용함으로써 손상위치추적기법의 타당성을 검증하였다. 또한 소형 진동대 실험을 수행하고 실측된 동적응답신호를 이용하여 손상위치를 추적함으로써 실구조물에 대한 적용성을 검토하였다. 진동대 실험결과 층강성이 25% 감소할 때 1차 모드 진동수는 12%증가 하였으며, 손상위치 지수는 손상 층에서 마이너스 값을 나타내었다.
15.
2013.01
서비스 종료(열람 제한)
연결보를 가진 전단벽 시스템은 벽체의 개별 강성을 합산한 것보다 훨씬 큰 강성을 확보할 수 있기 때문에 효율적인 횡력저항시스템으로서 40층 이하의 중 고층 건물에 널리 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 철근콘크리트 연결보는 철근배근이 복잡해 시공성이 저하되고, 철골연결보의 경우에는 과도한 스티프너의 사용으로 인해 경제성이 저하된다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 이 연구에서는 철근콘크리트와 철골부재를 합성하여 시공성 및 경제성을 개선하고 단면크기를 줄일 수 있는 불연속웨브가 적용된 프리스트레스트 합성연결보를 개발하였다. 개발한 프리스트레스트 합성 연결보의 구조적인 성능을 검증하기 위해서 전단철근비를 주요 변수로 두 개의 실험체를 제작하여 반복하중실험을 수행하였으며, 실험결과는 제안된 연결보의 내진성능을 검증하였다.
