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NTIS 바로가기콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, v.25 no.5, 2013년, pp.529 - 537
The aim of the current study is to develop a nonlinear isoparametric layered frame finite element (FE) analysis of FRP strengthened reinforced concrete (RC) beam or column members by a force-based FE formulation. In sections, concrete is modeled in the triaxial stress-strain relationship state and t...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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철근콘크리트 골조 비선형해석 모델의 단점은? | 철근콘크리트 골조 비선형해석 모델은 초창기에 이원성분모델 및 일원성분모델이 소개되었는데,1,2) 부재길이 방향에 따른 비선형 소성힌지 분포를 고려할 수 없는 단점이 있었다. 이후 비선형 소성힌지영역을 고려한 등가 소성화 모델이 제시되었다. | |
기존 강성도법의 비선형 골조 유한요소모델의 문제점은? | 7) 하지만 이와 같은 골조 비선형 모델들은 강성도법의 유한요소 정식화로서 변위형상함수를 가정해야만 한다. 기존 강성도법의 비선형 골조 유한요소모델은 비록 전체시스템의 평형조건에 대한 수렴 과정이 있지만 변위형상함수의 가정에 따라 요소 내 임의 단면의 부재력 및 국부적인 비선형 거동 예측에 오류를 제공하는 문제점이 있다.8-11) 따라서 골조구조물의 정적 및 동적해석에서 전체 구조물의 거동뿐만 아니라 요소 내 단면에서의 휨 모멘트, 비선형 휨 곡률 분포, 철근의 변형률, 및 소성힌지영역에서의 손상 등에 관한 예측에서 부정확한 값을 제공하게 된다. | |
하중기반 유한요소모델에 의한 FRP 보강 철근콘크리트 기둥의 비선형 해석 연구 결과는? | 1) 비선형 유한요소해석의 비교에서 기존 강성도법에 의한 유한요소해석 결과는 실험체의 횡하중 최대내력에 도달했을 때의 횡방향 변위 뿐만 아니라 임의 단면에서의 축변형률 및 휨곡률 예측에서 실험에서의 측정 결과에 크게 미치지 못하는 결과를 보였다. 반면에 하중기반 유한요소해석 결과는 전체적인 하중-변위 관계뿐만 아니라 부재 길이에 따른 비선형 축변형률 및 휨곡률 분포를 비교적 잘 예측해 주었다. 2) 이는 가정된 변위형상함수를 사용하는 강성도법의 유한요소 정식화가 비록 전체시스템에서 평형조건의 수렴을 이루고 있으나 비선형 문제에서 요소 내 임의 단면에서의 평형조건을 만족하지 못할 뿐만 아니라 요소 내 축변형률 및 휨곡률 분포가 부재길이에 대해 상수 및 1차 함수관계로 정식화되기 때문이다. 반면 하중기반 유한요소 정식화는 요소 내 임의 단면에서의 평형조건이 만족하는 동시에 임의 단면에서의 축변형률 및 휨곡률 등의 비선형 거동을 비교적 정확히 예측할 수 있다. 3) 빌딩과 같은 골조구조물의 비선형 지진해석 등을 수행할 경우 주로 보 또는 기둥 각 부재를 한 개의 골조 요소로 모델화하는 경우를 고려할 때 강성도법의 골조 유한요소모델은 전체시스템에서 뿐만 아니라 보 또는 기둥 각 부재의 비선형 거동이 뚜렷한 소성힌지영역 등에서의 변형 및 손상 예측에서 실제와 크게 다른 거동 예측을 제공해 줄 수 있다. 하중기반 유한요소 정식화는 이와 같은 문제를 개선해줌으로서 골조구조물의 정적 및 동적 비선형해석에서 보다 정확한 예측 결과를 제공해줄 것으로 평가된다. |
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