일반적으로 콘크리트는 경제성이 뛰어나지만 낮은 인장강도로 인하여 구조성능상의 한계를 가지고 있기 때문에 콘크리트와 결합된 다양한 합성재료의 특성을 활용한 구조부재의 개발이 진행되고 있다. 강섬유 보강 콘크리트(SFRC)는 높은 인장강도로 인하여 콘크리트의 재료적 단점을 보완할 수 있는 우수한 합성재료로서 알려져 있고, 특히 고강도 콘크리트의 화재시 폭렬현상에 대한 대안으로 여겨지고 있다. 또한, 프리스트레스트콘크리트(PSC) 부재는 장경간 구조에 매우 유리하며 일반철근콘크리트(RC) 부재에 비해 높은 전단강도를 가진다. 따라서, 이 연구에서는 SFRC에 프리스트레스를 적용한 강섬유 보강 프리스트레스트 콘크리트(SFR-PSC)부재의 전단거동을 이해하기 위하여 총 22개의 직접전단실험체를 제작하여 실험을 수행하였다. 또한, 실험결과를 바탕으로 SFR-PSC부재의 균열면에서의 균열전달 구성방정식을 제안하였다. SFR-PSC의 거동특성을 반영하여 제안된 재료관계식은 실험결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 전단경간비에 따른 합성지하벽의 거동을 실험적으로 연구하고 유한요소해석 프로그램인 ADINA를 활용 하여 합성지하벽 (Composite Basement Wall, CBW)의 비선형 거동의 예측이다. 특히 각 층 바닥 부근과 같이 콘크리트가 압축응력상태일 때의 합성벽의 거동을 연구하였다. 특히 강재와 콘크리트가 접촉되는 부분의 모델링 방법에 따른 해석방법의 적합성을 검토하고자 하였다. 콘크리트 벽체부분이 압축응력상태에 있는 합성지하벽의 거동을 이해하기 위하여 합성지하벽에 대한 실험을 실시하고 ADINA 프로그램을 이용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석의 편의를 위하여, 철근은 별도의 독립 요소로 모델링하지 않고, 콘크리트에 등분포되어 콘크리트와 함께 거동하는 것으로 하고 모든 요소는 소성거동을 표현하기 위하여 이선형 모델로 하였다. 강재와 콘크리트의 접촉면과 관련해서는 접촉면의 연결조건에 따라, AGO, SEGO-T 그리고 SEGO-NT로 모델링하여 해석을 실시한 뒤 각 조건에 따른 응력흐름과 집중정도를 관찰하고 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 연구결과, 합성지하벽은 전단경간비가 비록 1에 가깝더라도, 강재의 소성변형에 의해 충분히 연성적인 거동을 보이는 것으로 나타났으며, 이와 같은 거동을 묘사하기 위하여 ADINA 프로그램을 이용하여 콘크리트와 강재 및 스터드볼트의 비선형특성을 고려하고 접촉면 요소로서 강재와 콘크리트의 접합면을 모델링하여 해석한 결과 접촉면연결과 모든 절점공유 옵션을 사용한 모델을 적용할 경우, 실험결과와 근사한 예측이 가능한 것으로 나타났다.

본 연구에서는 CFRP 표면부착 공법의 대안으로 최근에 관심을 끌고 있는 NSM(Near Surface Mounted)기법으로 전단 보강된 RC 부재의 전단강도를 평가하기 위한 실험과 해석을 수행하였다. 전단철근이 없는 7개의 실험체에 대해 4점 휨실험을 실시하였다. 실험변수로는 CFRP 스트립의 경사(45°, 90°)와 스트립의 간격(250mm, 200mm, 150mm, 100mm)이 고려되었다. 실험적 연구를 통해 NSM공법으로 전단 보강된 RC 부재의 전단강도와 파괴모드에 대한 각 실험변수의 영향을 평가하였다. 실험결과는 45° 경사로 스트립을 보강한 실험체들은 스트립의 파단으로 파괴된 반면, 수직으로 스트립을 보강한 실험체들은 스트립의 슬립으로 파괴됨을 보였다. 또한, 45° 경사 스트립이 수직 스트립보다 전단저항력 증가시킬뿐만 아니라 파괴시의 처짐을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 추가적으로 RBSN 해석은 NSM기법으로 전단 보강된 RC 부재의 균열형상 및 하중-처짐관계를 적절하게 예측하였다.

본 연구에서는 콘크리트 매입앵커시스템 설계코드인 ACI 349-01에 제시되지 않은 직경 50mm(2") 이상 유효매입깊이(h_(ef)) 635mm(25") 이상의 대형 매입앵커시스템에서 전단 파열파괴 성능과 거동특성을 파악하기 위하여 24개의 실규모 시험을 하였다. 시험변수로는 앵커볼트의 직경(d_0=63.5, 76.2, 88.9mm), 앵커볼트의 매입깊이(h_(ef)=635, 762mm), 연단거리(c₁=381, 508, 762mm) 그리고 콘크리트강도(f_(ck)= 38MPa)로 하였다. 예측식인 V_(aci06)과 V_(ccd)는 시험결과(V_(test))를 과대평가하는 것으로 나타났다. 앵커볼트직경(d_0) 50mm(2")이상, 유효매입깊이(h_(ef)) 635mm(25")이상의 대형앵커시스템에서 앵커볼트직경 변화시험과 유효매입깊이 변화시험은 앵커시스템의 전단성능에 영향이 없는 것으로 나타났다. 그러나, 대형 앵커리지시스템의 연단거리와 앵커볼트의 직경에 대한 형상비에 의한 분석결과 형상비가 작아질수록(앵커볼트의 직경이 커질수록) 시험결과에 대한 예측식의 비가 커지는 것으로 분석되었다. 이는 앵커볼트의 직경이 전단강도 저하의 직접적인 원인인 것으로 밝혀졌다. 설계기준에 대한 적절한 개선을 위해서는 더 많은 이론적, 해석적 연구가 필요하다.

최근 세계 곳곳(중국, 아이티, 칠레, 필리핀, 대만 등)에서 대규모의 지진이 발생되하여 각국에서는 내진 설계가 되어 있지 않은 건축물들의 파괴로 인해 인명 및 재산 피해가 속출하는 상황들이 발생됨에 따라 우리나라도 지진에 대한 관심과 경각심이 고조되고 있다. 최근, 제진장치를 이용한 구조물의 에너지 흡수 특성의 정량화 및 제진장치를 장착한 구조물의 제진특성평가 등의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 또한, 다양한 제진장치를 장착한 건축물의 증가와 더불어 신설 건축물 뿐만 아니라 기존 건축물의 내진개수와 지진응답저감을 목적으로 제진장치가 점차 널리 활용 되고 있다. 제진장치의 하나인 전단형 마찰댐퍼는 감쇠성능이 온도나 주파수에 대해 비교적 안정적인 거동을 나타내고 있어 신뢰성이 높아 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 전단형 마찰댐퍼의 실재하실험을 실시하여 이력거동 특성을 파악하였다. 특히, 접지면적과 두께를 확대하여 마찰력을 높여주는 평와셔 그리고 특수열처리로 제작 된 접시형의 스프링와셔를 사용한 전단형마찰댐퍼의 마찰내력을 비교 검토하였다.

도심지의 제한된 공간에서 대형 건축 지하구조물을 축조하기 위한 지하 굴토공사는 주변지반의 안정이 최우선 되어야 하며, 이를 위해서 흙막이 공사가 필수적으로 검토되어야 한다. 가설 흙막이 구조에서 응력부담재로 주로 사용되고 있는 H-Pile은 주열식 흙막이 벽체에서 지하외벽의 시공 이후에는 방치되므로 재료의 낭비를 초래하게 된다. 이를 개선하기 위하여 가설재인 H-Pile과 지하벽을 합성한 합성지하벽 공법이 개발되어 현재 많은 국내의 현장에 활용되고 있다. 본 연구에서는 지하합성벽의 전단내력을 평가하기 위하여 총 5개의 실험체를 제작하였다. 실험변수로는 전단연결재에 따른 합성율과 벽체 두께를 변수로 하여 실험을 실시하였으며, 기준식에서 제시하는 콘크리트 전단강도와 H-Pile의 전단강도를 실험값과 비교 분석하였다. 실험결과 합성율이 증가함에 따라 전단강도는 상승하지만 그 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 합성지하벽의 전단강도 산정시, 콘크리트 강재의 웨브 뿐만아니라, 강재플랜지의 기여도를 고려한 새로운 식을 제시하고 이를 이용한 계산결과와 실험결과를 비교한 결과 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다.

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.

본 연구에서는 거주형 무량판 구조의 뚫림 전단을 방지하기 위한 연속 절곡된 전단 보강근을 개발하였다. 이를 적용한 슬래브-기둥 접합부에 있어 개발 전단 보강근의 뚫림 전단 성능을 평가하기 위하여, 구조 성능 실험을 수행하였다. 실험 변수는 전단보강근이 없는 경우, 개발 전단보강근을 사용한 경우, 헤드 스터드를 사용한 경우이다. 수평하중에 대한 저항성능을 평가하기 위하여 일정축력하에서의 이력 하중 실험을 수행하였다. 실험결과는 전체 변위 및 접합부 강도 등으로 평가되었다. 이러한 결과로부터, 개발된 전단보강근이 층간변위비 거동에 있어 우수한 성능을 보유함을 확인할 수 있었다.