[논문]CFRP 그리드 보강근을 적용한 1-방향 콘크리트 슬래브의 해석적 방법에 의한 비선형 거동 평가

천주현; 김경민; 신현목

doi:10.11112/jksmi.2021.25.6.218

CFRP 그리드 보강근을 적용한 1-방향 콘크리트 슬래브의 해석적 방법에 의한 비선형 거동 평가
Analytical Approach to Evaluate the Nonlinear Beahviors of One-way Concrete Slab Reinforced with CFRP Grid Reinforcements 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.25 no.6, 2021년, pp.218 - 225

천주현 ((재)한국건설생활환경시험연구원) , 김경민 ((재)한국건설생활환경시험연구원) , 신현목 (성균관대학교 건설환경공학부)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 CFRP Grid를 보강근으로 적용한 1방향 콘크리트 슬래브 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 파괴시까지의 비탄성 거동 특성 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 제시하는 것을 목표로 한다. CFRP grid 보강량, 재료물성 및 하중재하 방법을 주요 실험 변수로 Zhang et al.(2004) 수행한 총 4개의 검증 대상 실험체를 선정하였다. 해석은 저자 등에 새로이 제안된 구성관계식과 재료모델을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램 RCAHEST을 통해 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 모멘트 및 대응 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.38와 13%로 예측하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 모멘트에 대응하는 변위에 대한 평균과 변동계수는 1.41과 9.8%로 예측하였다. 균열의 발생에서 파괴시까지의 거동 특성에 대한 예측 결과를 검증하고 평가하였다. 추후, 다양한 실험 결과의 확보 및 보다 신뢰도 높은 해석 기법 개발을 위한 추가적인 연구 수행이 필요한것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to present a rational analytical method for predicting the behavioral characteristics from crack occurrence to fracture for a one-way CFRP grid reinforced concrete slab specimen. A total of four specimens were selected by Zhang et al.(2004) as the main experimental variables for CFRP grid amount, material properties and loading method. Analysis was performed through the Nonlinear Finite Element analysis program(RCAHEST), which applied the newly modified constitutive relational equations by the author. The mean and coefficient of variation for maximum moment from the experiment and analysis results was predicted 1.38 and 7 %. The mean and coefficient of variation for displacement corresponding maximum moment from the experiment and analysis results was predicted 1.41and 9.8 %. The prediction results for the behavioral characteristics from crack occurrence to fracture were verified and evaluated. It is judged that additional research is needed to secure various experimental results and to develop a more reliable analytical method.

주제어

표/그림 (14)

그림 Fig. 1 Example of load - displacement relationship(RC vs CFRP bar member)
그림 Fig. 2 Outline of analysis model for reinforced high- strength concrete
그림 Fig. 3 Average tensile stress-strain curves for concrete
그림 Fig. 4 Contact density function and shear transfer model for high-strength concrete
그림 Fig. 5 Average tensile stress-strain relation of reinforcement
그림 Fig. 6 Element library
그림 Fig. 7
그림 Fig. 8 CFRP Grid shaae(NEFMAC C16 및 NEFMAC C19-R2)
표 Table 1 Test variables and materials properties
그림 Fig. 9
그림 Fig. 10
그림 Fig. 11 Failure mode of test specimens and principle stress
표 Table 2 Comparison of experiment with analysis
그림 Fig. 12 Applied moment - strain from analysis

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Zhang, B., Masmoudi, R. and Benmokrane, B. (2004), Behaviour of one-way concrete slabs reinforced with CFRP grid reinforcements, Construction and Building Materials, 18, 625-635.Received : 00/00/2021

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