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문제 정의
- 본 연구는 CRCP에서 환경하중에 의해 횡방향 균열이 발생하여 진전되는 과정을 분석하기 위하여 수행되었다. CRCP의 유한요소 모델과 균열진전 예측 방법인 요소삭제 방법을 이용하였으며 여러가지 형태의 환경하중이 CRCP에 작용할 때 균열발생 및 진전의 특성을 분석하였다.
- 본 연구의 목적은 CRCP의 횡방향 균열이 환경 하중에 의해 발생하여 진전되는 과정을 분석 할 수 있는 구조해석 방법을 도입하여 CRCP 균열 진전의 특성을 분석하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 CRCP의 유한요소 모델을 개발하고 여기에 균열 진전을 예측할 수 있는 기법을 도입하여 여러 다른 형태의 환경하중이 작용할 때 CRCP의 거동 및 균열진전을 분석하였다.
가설 설정
- 이러한 방법을 설명하기 위해서 그림 2(a)에 보인 두 개의 횡방향 균열로 구성된 CRCP 모델을 가정한다. 요소삭제방법을 사용하기 위해서는 가능한 유한요소의 크기를 작게 분할하여야 한다.
- , 2001a, 2001b). 가장 최근에 개발된 연속철근콘크리트 포장 구조해석 전용 컴퓨터 프로그램인 CRCP-10에서도 콘크리트 슬래브의 상부나 하부에서 일단 균열이 발생하면 그 균열은 슬래브를 완전히 관통하는 것으로 가정한다(Kim et al., 2001c, 2001d, 2003). 이러한 구조해석은 CRCP의 균열 거동을 단순화시킨 것으로 실제 CRCP의 균열 거동을 예측하고 이해하기에는 미비한 점이 있다.
- 본 연구에서는 콘크리트의 인장강도는 모든 곳에서 동일하다고 가정하고 구조해석을 수행하였다. 구조해석 과정에서 유한요소를 삭제하기 위해서는 모델 자체를 다시 구성하는 방법을 사용할수도 있지만 그러 한 방법은 많은 시간과 노력을 필요로 함으로 경제적이지 못하다.
- 상하부간의 온도변화는 선형으로 가정하였다. 이러한 상하부의 온도차를 유지하면서 슬래브의 온도가 감소할 때 균열의 발생을 살펴보면 그림 4에 보인 바와 같다.
- 상하부의 온도차는 10도이며 상하부간의 온도변화는 선형으로 가정하였다. 이러한 상하부의 온도차를 유지하면서 슬래브의 온도가 감소할 때 균열의 발생을 살펴보면 그림 4에 보인 바와 같다.
- , 1992). 일반적으로 CRCP의균열에 대한 조사를 수행할 때는 표면에 발생한 균열을 육안으로 조사하게 되며 이러한 균열은 콘크리트 슬래브를 완전히 관통한 것으로 가정한다. 하지만 CRCP의 횡방향 균열은 포장의 표면에서 하부까지 완전히 관통하지 않는 경우가 상당히 있는 것으로 알려져 있다.
- 하지만 기존의 CRCP 구조해석 연구에서는 균열이 발생하면 그러한 균열은 슬래브를 완전히 관통하는 것으로 가정하고 해석을 수행하였다(McCullough et al., 1975; Won et al., 1991, 1995; Kim et al., 2001a, 2001b). 가장 최근에 개발된 연속철근콘크리트 포장 구조해석 전용 컴퓨터 프로그램인 CRCP-10에서도 콘크리트 슬래브의 상부나 하부에서 일단 균열이 발생하면 그 균열은 슬래브를 완전히 관통하는 것으로 가정한다(Kim et al.
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