캔틸레버식 교통신호 매스트암의 극한하중 시험

허광희,황충열 충북대학교 건설기술연구소 1997 建設技術論文集 Vol.16 No.1

PVA 섬유와 VAE 분말 폴리머를 사용한 시멘트복합체의 압축·휨강도 및 온도변화에 따른 충격파괴거동

허광희,박종건,김충길,이형준,최원석 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.23 No.1

This paper studies impact fracture behavior under temperature variation and compressive·flexural strength of cement composites using VAE(vinyl acetate ethylene) powder polymer and PVA(polyvinyl alcohol) fiber. Impact test were conducted in the temperature range selected for the –35℃, 0℃ and 35℃. In this experimental study, impact test were carried out using a drop impact testing machine (Ceast 9350) to obtain such as displacement, time, and impact fracture energy of normal specimen and and cement composites specimen. As test results, the use of VAE powder polymer and PVA fiber were observed to enhance the flexural strength of mortar. The compressive strength of PVA fibers reinforced cement composites was slightly decreased at 28 days, but the flexural strength was observed to increase 24.4% of normal mortar strength. As a result of the drop impact tests, PVA fiber reinforced cement composites specimens showed microcracks due to energy dispersion and crack prevention with bridge effect of the fibers, and scabbing or perforation by impact was suppressed. On the other hand, the normal mortar and VAE powder polymer cement composites specimens were carried out to the perforation and macro crack. Most of normal mortar and the cement composites subjected to impact load on specimens shows mostly local brittle failure. The impact resistant performance of the specimen with PVA fiber was greatly improved due to the increase of flexure performance. 본 연구는 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유와 VAE(vinyl acetate ethylene) 분말 폴리머를 사용한 시멘트복합체의 압축·휨강도 와 온도변화에 따른 충격파괴거동을 연구하였다. 충격시험은 -35℃, 0℃ 및 35℃의 선정된 온도조건에서 실시하였다. 본 실험에서는 시멘트 복합체와 일반 모르타르에 대한 충격파괴 에너지와 변위, 시간을 얻기 위해 낙하 충격시험기(Ceast 9350)를 사용하여 충격시험을 수행하였다. 강도 시험결과, PVA 섬유와 VAE 분말 폴리머의 휨강도는 모두 증가하였다. PVA 섬유보강 시멘트복합체의 경우 재령 28일에서의 압축강도는 약간 감소하였으나, 휨강도는 일반 모르타르 강도보다 24.4% 증가하였다. 낙하 충격시험 결과, PVA 섬유보강 시멘트복합체 시편은 섬유의 가교역할로 인한 균열발생의 억제와 에너지 분산에 의한 미세균열이 발생하였으며, 충격에 의한 배면파괴와 관통에 대하여 억제되었다. 반면 VAE 분말 폴리머 시멘트복합체와 일반 모르타르의 시편은 대부분 큰 균열이나 관통파괴 되었다. 충격하중을 받는 시멘트복합체와 일반 모르타르의 시편은 대부분 국부적인 취성파괴거동을 보이며, PVA 섬유보강에 의한 휨성능 증진으로 인해 충격에 대한 저항성능이 크게 향상되었다.

섬유혼입률 및 섬유길이 변화에 따른 탄소섬유 보강시멘트 복합재료의 역학적 특성과 내충격성 검토

허광희,송기창,박종건,한윤정,임채영 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.23 No.4

Recently, the applications of carbon fiber have been broader than ever when it comes to such industrials as automobiles, ships, aerospace,civil engineering and architecture because of their lightweight-ness and high mechanical properties. This study analyzed mechanical properties andflexural behavior of carbon fiber reinforced cement composites(CFRC) with different fiber contents and fiber lengths, and also impact resistance bynatural drop test on mortar specimens was compared and examined. In addition, contents of carbon fiber(CF) were varied by 0.5%, 1.0%, 2.0% and3.0%. Fiber lengths was used for 6 mm and 12 mm, respectively. As a result of the test, the flow value was very disadvantageous in terms of fluiditydue to the carbon fiber ball phenomenon, and the unit weight was slightly reduced. In particular, the compressive strength was decreased with increasingcarbon fiber contents. On the other hand, the flexural strength was the highest with 12 mm fiber length and 2% fiber content. As the results of theimpact resistance test, the specimens of plain mortar takes about 2∼3 times to final fracture, while the specimens of CFRC is somewhat differentdepending on the increase of the fiber contents. However, when the fiber length is 12 mm and the fiber content is 2%, the impact resistance was thehighest. 탄소섬유는 경량이면서 높은 기계적 특성 때문에 우주항공, 선박, 자동차, 토목 및 건축과 같은 산업분야에서 그 어느 때 보다 더 광범위하게 적용되고 있다. 본 연구는 섬유혼입률 및 섬유길이 변화에 따른 탄소섬유 보강시멘트 복합재료( CFRC)의 역학적 특성과 휨 거동을분석하였으며, 또한 자연 낙하시험에 의한 모르타르 시편에 대한 내충격성을 비교, 검토하였다. 더불어, 탄소섬유(CF)의 혼입률은 0.5%,1.0%, 2.0% 및 3.0%로 변화를 주었으며, 각각의 섬유길이는 6 mm와 12 mm를 사용 하였다. 실험결과, 플로우 값은 탄소섬유의 뭉침현상으로인해 유동성 측면에서 매우 불리하였으며, 단위용적질량은 다소 감소하였다. 특히, 압축강도는 탄소섬유 혼입량이 증가함에 따라 감소하는것으로 나타내었다. 반면 휨 강도는 섬유 길이가 12 mm이고 2% 혼입한 것이 가장 높은 휨 강도를 보였다. 내충격성 시험결과, 보통 모르타르시편은 완전파괴까지의 낙하횟수가 2∼3회 정도 걸리지만 반면 CFRC 시편은 섬유혼입량이 증가함에 따라 다소 차이가 있지만, 섬유길이가12 mm이고 섬유혼입량 2% 인 경우 충격에 대한 저항성이 가장 높았다.

SMG 유체를 이용한 전단형 댐퍼의 제어성능평가

허광희,전승곤,서상구,김대혁 한국지진공학회 2019 한국지진공학회논문집 Vol.23 No.2

This research focuses on developing the Smart material with Grease adopted as a base oil to overcome a particle deposition caused by the MR fluid consisting of a silicon, which maximizing the characteristics and advantage of the MR fluid. By adopting the SMG fluid to a shear damper, this paper aimed to evaluate the control performance of it according to the variation of intensity of electric current(0 A, 0.5 A, 1.0 A, 1.5 A, 2.0 A, 2.5 A) and frequency(0.5 Hz, 1 Hz, 2 Hz). Subsequently, the usability of the SMG damper was analyzed by comparing the dynamic model of it to that of the other types of dampers(Power(Involution) Model, Bingham Model). As a result, DR, the performance indicator of semi-active damper, shows approximately 5 in a condition of 2 Hz. Also while confirming the excellent performance like the Power and the Bingham model, it raises the possibility to exploit it as the semi-active damper.

동특성 분석을 위한 합성단면을 갖는 교량구조물의 FE 모델링 기법

허광희 한국구조물진단유지관리공학회 2006 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.10 No.1

모델링을 통한 교량구조물의 동적인 특성은 주로 구조물의 기학학적 형상에서 계산된 강성과 질량에 의해서 결정된다 따라서 본 연구는 합성단면을 갖는 강판형거더교량의 FE 모델링 기법을 제시하고 제시된 모델링 기법은 실계측된 동특성과 비교 분석하여 유용성을 제시했다. 제시된 FE 모델링 기법은 단순화된 1-2차원 모델과 3차원 상세모델로 구분하여 각각의 기법을 제안하고 유용성을 보여 주었다. 구조물의 동적 응답은 상부 슬래브를 지지하는 거더에 가속도계를 부착하여 일반 차량하중 상태에서 발생하는 상시 진동에 의해 측정되었다. 이렇게 측정된 교차파워스펙트럼을 역퓨리에 변환에 의해 교차상관함수로 변환하여 구조물의 특성을 분석하였다. 이들 결과는 FE모델링의 결과와 비교하여 제안된 모델링 기법의 유용성을 제시하였다. The dynamic characteristics of a bridge deduced by using the modeling techniques depend on its stiffness and mass calculated from its geometric model. This research develops the FE modeling techniques for a steel plate girder bridge with composite section. and proves their validity by comparing the results with those from actual measurement. The FE modeling techniques are divided into two categories-a simplified one and two-dimensional model and a detailed three-dimensional model. In the meantime, the dynamic responses of the bridge tested for this research were measured by the ambient vibration some of accelerometers were been attached to its upper slab girder under normal traffic load. The Cross Power Spectrum obtained from the measurement was used to analyze the dynamic characteristics by natural excitation techniques. The analytic results are compared to those of each FE modeling, and thereby the modeling techniques were proved to be valid.

측정된 동적 인자에 의한 구조물 손상 측정법 분석

허광희,최만용 한국구조물진단유지관리공학회 1998 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2 No.2

실측에 의한 동적 인자를 이용하여 구조물을 상시감지에 활용하기 위한 몇 가지 대표적인 손상검출법을 분석했다. 제작된 모형교량에 서로 다른 경계조건을 구현하여 각각의 손상검출법을 적용하여 경계조건의 영향을 평가했다. 또한 최소한의 손상도를 Numerical Simulation을 이용하여 결정하고 이와 같은 최소한의 손상도에서 가장 적법한 방법을 연구했다. 모형교량은 I-DEAS의 Normal Mode Dynamic Solver를 이용하여 분석 제작되었다. 24개의 감지기를 이용하여 데이터를 획득하였고, Residue법으로 모달인자를 추출하여 상설감지의 적합성의 여부를 연구하였다.

전자기 유도를 이용한 강재 케이블 장력과 부식감시 기술

허광희,최만용 한국구조물진단유지관리공학회 2002 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.6 No.3

지진하중을 받는 사장교의 상태평가를 위한 새로운 통계적 패턴 인식 기술

허광희,김충길,Heo, Gwanghee,Kim, Chunggil 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.3

마할라노비스 거리 이론에 기초한 통계적 패턴 인식 기술은 안정된 외부하중에 대한 구조물 상태 평가에 대한 유용성에도 불구하고 지진과 같이 큰 변동성의 외부하중에 대한 구조물의 건전도 모니터링에는 취약하다. 손상은 일반적으로 손상되지 않은 구조물의 측정된 값의 평균과 손상된 구조물의 측정값 사이의 차이에 의해 결정된다. 외부 하중의 변동성이 커질수록 더 큰 차이가 발생하고, 이는 손상으로 인식되기 쉽다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하고 불확실한 외부 하중을 받는 구조물을 지속적으로 모니터링 할 수 있도록 외부 변동성을 감소시키기 위해 마할라노비스 거리 이론을 수정한 통계적 패턴 인식 기술인 개선된 마할라노비스 거리 이론을 개발하였다. 이 방법은 일반적인 임의의 하중과 지진하중에서 정확하게 사장교의 건전도를 평가하는 것을 실험적으로 확인 하였다. 그 결과, IMDT는 손상되지 않은 케이블로부터 획득한 데이터로 손상된 케이블에 의한 구조물의 손상을 파악하는 데 유효한 것을 확인하였다. 따라서 변동성을 지닌 외부하중에 의한 교량의 건전도 모니터링에 효과적으로 적용할 수 있음을 입증하였다. In spite of its usefulness for health monitoring of structures on steady external load, the statistical pattern recognition technology (SPRT), based on Mahalanobis distance theory (MDT), is not good enough for the health monitoring of structures on large variability external load like earthquake. Damage is usually determined by the difference between the average measured value of undamaged structure and the measure value of damaged one. So when external variability gets larger, the difference gets bigger along, which is thus easily mistaken for a damage. This paper aims to overcome the problem and develop an improved Mahalanobis distance theory (IMDT), that is, a SPRT with revised MDT in order to decrease external variability so that we will be able to continue to monitor the structure on uncertain external variability. This method is experimentally tested to see if it precisely evaluates the health of a cable-stayed bridge on each general random load and earthquake load. As a result, the IMDT is found to be valid in locating structural damage made by damaged cables by means of data from undamaged cables. So it is proved to be effectively applicable to the health monitoring of bridges on external load of variability.

전단형 MR 댐퍼 및 Clipped-optimal 제어알고리즘을 이용한 사장교의 실시간 준능동 진동제어

허광희,전준용,전승곤 한국지진공학회 2016 한국지진공학회논문집 Vol.20 No.2

This paper is concerned with an experimental research to control of random vibration caused by external loads specially in cable-stayed bridges which tend to be structurally flexible. For the vibration control, we produced a model structure modelled on Seohae Grand Bridge, and we designed a shear type MR damper. On the center of its middle span, we placed a shear type MR damper which was to control its vibration and also acquire its structural responses such as displacement and acceleration at the same site. The experiments concerning controlling vibration were performed according to a variety of theories including un-control, passive on/off control, and clipped-optimal control. Its control performance was evaluated in terms of the absolute maximum displacements, RMS displacements, the absolute maximum accelerations, RMS accelerations, and the total power required to control the bridge which differ from each different experiment method. Among all the methods applied in this paper, clipped-optimal control method turned out to be the most effective to reduces of displacements, accelerations, and external power. Finally, It is proven that the clipped-optimal control method was effective and useful in the vibration control employing a semi-active devices such MR damper.

A Damage Assessment Technique based on a Revised Statistical Pattern-Recognition Technique (SPRT)

허광희,김충길,이진옥,허지은,서상구 대한토목학회 2017 KSCE JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol.21 No.3

Structural conditions assessment utilizes data analysis methods based on signals measured from subject structures. Among the various signal-based analysis methods available, a Statistical Pattern-recognition Technique (SPRT) based on Mahalanobis Distance (MD) theory is considered useful in assessing structural conditions; however, its evaluation of volatile signal data incurred by external loads such as seismic loads is usually limited. In this study, an experiment was conducted to attempt to overcome such limitations of MD theory. Furthermore, research was conducted on condition assessment methods based on SPRTs that can accurately assess structural conditions, even with highly volatile measured data. As a first step, the limitations of the standard MD theory were experimentally confirmed. Based on these limitations, a revised MD (RMD) theory was subsequently proposed. To verify the proposed SPRT, standardized cyclic loads and non-standardized seismic loads were used to conduct experiments on structural damage assessment. Based on these results, the RMD theory proposed in this study was confirmed to be a valid method for comprehending structural damage.