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.12. No.5. (2008년 9월) 16건
1.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 수중발파로 인해 발생되는 지반의 진동과 수중소음, 진동의 감쇠정도를 계측 및 분석하였다. 실험과 신뢰성이론으로 부터 진동추정식을 V=K(SD)-0.536으로 제시하였으며, 발파상수 K값은 신뢰도 50%, 90%, 99.9%에 따라 1.507, 2.005, 2.939로 각각 얻어졌다. 수중발파로 인한 육상의 소규모 저수지(양식어장)의 수중소음추정식은 실측된 수중소음 자료를 이용하여 SL=293.2SD-0.164로 제시하였으며, 수중에서는 최대 86.8dB(A), 대기중에서는 최대 147.8dB(A)의 소음이 계측되었다. 이러한 연구결과들을 고려하여 수중발파 설계 및 영향성 평가가 가능한 흐름도를 제시하였다. 수중발파에 대한 영향평가 연구는 이제 시작하는 단계로써 지속적이고 다양한 경우에 대한 연구가 보완되어야 할 것으로 판단된다.
2.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
유해 환경하에 노출된 숏크리트는 시간이 경과함에 따라 각종 유해이온의 침식으로 인하여 열화하게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 환경에 노출된 숏크리트의 열화특성을 평가하기 위하여 황산염 및 산에 대한 화학적침식에 대하여 유해이온에 각각 60주 동안 침지한 숏크리트 코어 공시체를 대상으로 외관조사, 압축강도, 부착강도 및 기기분석을 실시하였다. 그 결과 용액의 종류에 관계없이 침지재령 60주에서 균열, 박리 등으로 인한 표면손상이 심각한 상태였으며, 압축 및 부착강도는 초기재령에서는 수중양생한 공시체보다 상회하는 결과를 보였으나 장기재령에서는 역전되는 현상을 보여주었다.
3.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구는 칼만(Kalman) 필터 적용에 따른 LQG 제어기의 안정도 여유 상실을 극복하기위해 적용한 LTR 제어 시스템의 성능을 시간영역과 주파수영역에서 분석해 보고, 설계에 중요한 요소인 안정도 여유의 회복이 DUOX 구조물에 대해서도 실현되는지 여부를 확인해 보고자 함에 그 목적이 있다. 제어 대상의 구조물은 4층 골조로서 상부에 TMD와 AMD로 구성된 DUOX 시스템이 설치된 하이브리드 시스템이다. LTR/DUOX 제어기법으로 제어한 결과, 주파수응답의 Bode 선도를 통해 구한 게인 여유가 약 30dB로써 LQG/DUOX 제어기의 유실된 게인 여유를 20배 이상 회복시켜 보다 안정도 강인성이 우수한 제어기 설계가 구현되었다.
4.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 논문은 기둥형상비를 실험 변수로 가지는 무량판 슬래브-기둥 접합부의 내진성능을 평가하는데 있다. 본 연구에서는 무량판 슬래브의 뚫림 전단파괴를 방지하기 위하여 본 연구와 병행하여 진행된 연구에서 개발된 연속 절곡된 전단보강근을 적용하였다. 기둥형상비에 따른 실험체는 각각 FIS1-05(0.5), FIS1- 10(1.0), FIS1-20(2.0) 이다. 실험체의 수평방향으로 정적 수평하중을 가력 하였으며, 중력하중비에 의한 일정 수직 하중을 적용하였다. 실험결과는 슬래브-기둥 접합부의 수평 변위 및 강도를 기준으로 평가하였다. 분석결과, FIS1-05, FIS1-20와 같은 장방형 기둥을 갖는 접합부의 성능이 FIS1-10와 같은 정방형 기둥을 갖는 접합부보다 우수한 것으로 평가되었다.
5.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 UHPCC를 사용한 철근 콘크리트 보의 휨강도를 평가하였고, 낮은 철근비로 보강된 RC보를 포함한 휨 실험을 통해 기존의 섬유보강 콘크리트 보의 휨강도 예측식과의 일치 여부를 파악하였다. 또한 섬유보강 콘크리트에서 섬유 보강을 통한 보강철근의 대체효과를 정량적으로 평가하였다. 그 결과 ACI 544 위원회에서 제시하는 섬유보강 콘크리트를 사용한 철근보강 보의 휨강도 예측식은 압축강도 150MPa 이상의 UHPCC에 대해서는 잘 일치하지 않으며, 특히 철근비 1.5% 이하의 저보강 철근보에 대해서는 상당히 과소평가하는 것으로 나타났다. 섬유보강 콘크리트를 사용함으로써 얻을 수 있는 보의 휨내력 증가 효과는 저보강 철근보에서 상당히 큰 것으로 나타났으며, 실험결과를 바탕으로 강섬유의 특성과 철근비를 고려한 철근대체 효과 평가식을 제안하였다.
6.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
포스트텐션 보강공법은 이미 변형된 구조물을 원상태로 회복시키면서 구조적인 성능을 향상시키는 능동적인 보강방법으로 알려져 있다. 그러나 압축력 흡수장치를 사용하지 않은 프리스트레스 보강공법은 긴장재의 압축력이 보강부재에 인장응력을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완한 Bow 공법을 개발하고, 개발된 공법에 대한 평가로써 실험 및 해석연구를 통하여 압축력 흡수장치를 사용하지 않은 프리스트레스 보강공법과 Bow 공법을 비교하였다. 연구결과, 압축력 흡수장치를 사용하지 않은 프리스트레스 보강공법에서는 프리스트레스에 의하여 보강부재에 인장응력이 발생할 수 있음과 압축력 흡수장치를 사용한 Bow 공법에서는 보강부재에 인장응력이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.
7.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구는 콘크리트에서 인발실험(pullout test)을 통해서 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성을 파악하기 위한 것이다. 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성은 이형철근이나 인장이 가해진 강연선과는 다르게 나타난다. 본 연구에서 인장을 가하지 않은 강연선을 철근과 같은 용도로 사용하고 설계하기 위해서는 인장을 가하지 않은 강연선의 부착특성에 관한 연구가 필요하다. 본 연구는 묻힘 길이(10db～60db), 콘크리트 피복두께(45mm, 70mm, 100mm), 그리고 강연선의 직경(12.7mm : SWPC7B, 9.3mm : SWPC7A)을 주요변수로 선정하였다. 실험결과, 묻힘길이가 증가함에 따라 상대적으로 평균부착응력은 감소하는 경향을 보여주고 있으며, 묻힘길이가 60db 이상 확보된다면 인장을 가하지 않은 강연선의 부착성능에 기여할 수 있을 거라 판단된다.
8.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
구조물이 초고층화, 대형화 되어감에 따라 철근의 이음방법에 대한 필요성이 증대되고 있다. 현재 일반적으로 건설현장에서는 겹이음을 많이 사용하고 있으나 굵은 직경을 사용한 구조부재의 경우 겹이음 사용 시 피복두께 확보의 어려움으로 부착파괴 및 접합부의 복잡한 배근으로 인한 콘크리트 타설의 시공성 저하 등이 문제가 되고 있다. 또한 압접이음은 철근의 단부를 국부적으로 가열하여 접합하는 방식으로 압접 후 철근의 취약부분이 발생할 수 있으므로 시공현장에서의 철저한 품질관리가 요구되는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고자 새로운 개념의 Up-set Coupler를 적용하였다. 본 연구에서는 기계적 이음방법 중 철근 선조립공법이나 고강도, 대직경의 철근을 사용하는 PSC구조물의 접합부에서 주로 사용되는 대표적인 이음방법인 Screw Coupler와 Up-set Coupler, 그리고 이음이 없는 철근을 사용하여 각각의 인장특성과 사용성을 실험적으로 연구하고자 한다.
9.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 원형수직구 굴착에 따른 Ring Beam의 거동을 평가하기 위하여 현장계측 자료의 분석과 평가, 굴착심도 변화에 따른 Ring Beam의 응력 특성 등의 비교분석을 구조해석에 기초하여 평가하였다. 그 결과, Ring Beam의 거동은 현장계측 및 구조해석 결과에서 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이로부터 굴착심도 변화에 따른 Ring Beam 거동은 본 연구에서 제안한 구조해석에 의해 예측할 수 있는 것을 확인하였다.
10.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
구조최적화는 최근 CAD와 컴퓨터 기술이 발전하면서 구조설계부분에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 30층의 강구조물을 대상으로 유한요소해석 및 어댑티브 시뮬레이티드 어닐링 알고리즘을 이용하여 최적중량설계를 구현하였다. 최적설계는 모든 설계상수와 설계하중들이 주어졌을 때, 목적함수가 최소로 됨과 동시에 모든 설계제약조건을 만족시키는 설계변수를 결정하는 설계법이라고 정의할 수 있다. 최적설계 구현을 통해 건설 측면에 있어 성능 향상과 신뢰도 향상 효과를 가져 올 수 있을 것이다.
11.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 보통포틀랜드시멘트(OPC: ordinary Portland cement), 플라이애쉬(PFA: pulverised fly ash), 고로슬래그미분말(GGBFS: ground granulated blast furnace slag), 실리카퓸(SF: Silica fume)등의 각종 결합재를 적용한 시멘트 페이스트의 염소이온 고정화능력에 관하여 연구하였다. 각각의 사용 시멘트 페이스트는 40%의 물/결합재로 PFA, GGBFS 및 SF 혼화제의 각기 다른 치환률을 갖도록 하였으며 미리 혼합수내에 결합재 중량당 0.1～0.3%의 염소이온을 배합수내에 혼입 포함시켜 배합되어 제조되었다. 염소이온의 측정은 7일간 양생 후 수분 추출 방법을 이용하여 측정하였다. 실험을 통해 염소이온 고정화 능력이 결합재 종류 및 치환률에 의존하고 있음을 확인하였고, 총 염소이온량의 증가는 염소이온 고정화능력을 제한하여 결론적으로 염소이온 고정화를 감소시키고 있음을 보였다. 본 연구에서 최대 30%의 치환율을 가진 PFA와 60%의 치환률을 가진 GGBFS의 경우는 OPC보다 염소이온고정화 능력이 작았으며, SF의 치환률의 증가는 고정화를 감소시키고 있음을 확인하였으며, 이는 포졸란계 재료의 잠재 수화반응 혹은 공극수의 pH 저하등의 이유로 판단된다. 재령 7일에서의 염소이온의 고정화능력은 염해부식에 대한 저항성으로 나타내어지며, 염분을 혼입한 경우의 고정화능력의 순서는 30%PFA > 10%SF > 60%GGBFS > OPC로 나타났다. 더욱이 염소이온의 고정화 거동은 Langmuir isotherm 및 Freundlich isotherm으로 잘 표현될 수 있음을 보였다.
12.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 2차 비탄성해석과 단면점증법을 이용한 평면 강골조 구조물의 최적설계 방법을 제시하였다. 2차 비탄성해석은 구조시스템과 그에 속한 부재들의 기하학적 비선형과 재료적 비선형을 고려하기 때문에 2차 비탄성해석에 바탕을 둔 설계법에서는 해석 후 개별부재의 강도검토가 필요 없다. 본 논문에서 제안한 단면점증법을 최적화 기법으로 사용하였으며 목적함수로 구조물의 중량을 사용하였다. 제약조건식은 구조시스템의 하중-저항능력, 처짐 및 층간 수평변위 등을 고려하였으며 제안된 방법에 의한 설계결과를 다른 방법에 의한 것들과 비교하여 그 효율성을 증명하였다.
13.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
벽식 구조 형식의 아파트는 횡력에 저항하는 주요 부재로 내력벽을 사용하기 때문에 내력벽에 개구부를 설치함으로써 발생하는 단면손실로 인한 내력 손실은 구조물 전체에 심각한 문제를 발생시킬 수도 있다. 또한 개구부 설치에 따라 발생되는 연결보(개구부 상부의 인방)및 연결 슬래브(인방이 없을 경우)에 대한 평가는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 개구부를 설치한 전단벽의 연결부재에 따른 벽체의 거동특성을 알아보고자 1/2 축소된 2층 독립 전단벽체를 계획하였다. 실험결과 개구부 설치에 따른 유효 단면 감소에 의한 내력 감소가 나타났으며, 강성, 에너지 소산능력 등에 있어 연결부재인 연결보와 연결슬래브에 따라 차이를 보였다.
14.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
해양콘크리트의 대표적인 내구성 열화요인이라 할 수 있는 동결융해나 염해의 경우는 콘크리트내의 공극특성에 따라 침투 및 확산특성이 크게 상이하게 되는데, 이는 동결융해저항성 확보를 목적으로 사용되고 있는 AE제의 종류나 사용량 그리고 그의 경시변화 특성 등과 매우 밀접한 관계가 있다. 따라서 본 연구에서는 굳지않은 콘크리트의 목표 공기량을 각각 4～6%와 8～10%로 계획하여 실내시험을 실시한 후, 모의부재에서는 4～6%를 대상으로 평가하였다. 실험결과, 경화콘크리트의 공기량은 재령 7일에서 각각 2.5～5.2%, 재령 28일에서는 각각 2.4～5.1%정도로서 비빔직후 목표공기량의 절반수준인 것으로 나타났고, 동결융해 반복에 따른 스케일량은 목표공기량 8～10%의 경우가 4～6%에 비해 미미한 수준에서 다소 유리한 것으로 평가되었다. 한편, 모의부재에서 채취한 코어공시체의 동결융해 및 염화물 확산특성에서는 동일배합조건의 실내시험 결과에 비해 다소 불리한 것으로 나타났는데, 실내실험 결과에 비해 동결융해는 106%, 염화물 확산계수는 160% 수준인 것으로 나타났다.
15.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
압축플랜지의 설계는 단순히 종방향 보강재와 횡방향 보강재로 둘러싸인 서브패널(sub-panel)의 극한거동에 대해 적절한 안전율을 도입하여 이루어져 왔다. 그러나, 종방향 보강재의 수와 강성, 횡방향 보강재의 간격, 초기 변형량과 잔류응력의 분포 등 제 영향을 고려해서 압축플랜지 전체의 극한강도를 결정하는 것이 합리적이다. 본 연구에서는 Folded Plate 이론에 근거하여 압축플랜지에 대해 기하강성의 영향, 재료적 비선형성을 고려한 해석 프로그램을 개발하고 이를 바탕으로 국내에서 실제 시공된 강박스거더교의 압축플랜지에 적용하였다.
16.
2008.09
서비스 종료(열람 제한)
본 연구는 능동텐던을 이용 지진을 받는 구조물의 최적 능동제어 방법에 관한 수치해법 적용 및 프로그램 개발에 목적이 있다. 능동텐던 시스템에 의한 제어이론을 적용하기 위해서 Ricatti 폐회로 알고리즘을 이용하였으며, 시간지연 문제를 고려하였다. 최적제어의 정식화를 위해서 SUMT기법의 최적화에 의해 성능지수를 최소로 하는 최적 가중치행렬을 추정토록 하였다. 구조물에서의 능동텐던의 최적 위치 선정을 위해서 가제어지수에 의한 방법을 소개하였다. 수치 예를 통해, 제어기의 최적 위치선정을 고려한 능동최적제어가 지진하중을 받는 구조물의 성능제어에 우수한 효과를 나타내는 것으로 평가되었다.
