초록

본 연구의 목적은 강섬유 보강콘크리트(Steel Fiber Reinforced Concrete: 이하 SFRC)의 인장, 압축, 휨 거동을 예측하는 모델식을 개발하는데 있다. 본 연구에서는 새로운 보완개념에 근거한 SFRC의 인장강도를 예측하는 식을 제시하였는데 이 개념은 SFRC의 인장응력이 인장강도에 이를때에 강섬유의 pull-out과 모체콘크리트의 연화현상dient 영향에 기인한 것이라고 사료된다.

Abstract ▼

The objective of this research was to develop techniques for predicting the effects of steel fibers on the tensile, compressive and flexural behavior of concrete. The model for predicting tensile strength of steel fiber reinforced concrete(SFRC) was proposed is based on "interaction concept" which

The objective of this research was to develop techniques for predicting the effects of steel fibers on the tensile, compressive and flexural behavior of concrete. The model for predicting tensile strength of steel fiber reinforced concrete(SFRC) was proposed is based on "interaction concept" which accounts for the contributions of fibers by their pull-out action and arrest of the growth of microcracks in concrete matrices. A tensile constitutive model was also developed. For the post-peak region, the contributions of fiberscrossing the critical section through their pull-out action as well as that of matrix in its post-peak softening are superimposed. A compressive constitutive model for SFRC was also developed. The model accounts for the effects of fiber volume fraction, aspect ratio, fiber type(straight vs. hooked), and the matrix compressive strength, on the compressive behavior of SFRC. A flexural analysis procedure, with some simplifying assumptions made to simulate the flexural behavior in the vicinity of the cracked section, was developed. The constitutive models of SFRC devoplped in this study were incorporated in this flexural model. Analytical studies were conducted using the model in order to derive relationships between the tensile constitutive behavior and the flexural strength of SFRC. The instability involved in testing cementitious materials in direct tension have led to extensive use of flexural tests for assessing the tensile behavior of SFRC. System Identification technique was used in this research in order to derive basic characteristic values of SFRC in tension from flexural test results. The tensile characteristics of SFRC obtained from analysis of flexural test results by System Identification were superior to those obtained from direct tension test results. This might be attributed to the effects of strain gradient under flexural load conditions.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...10
• 제 2 장 강섬유 보강콘크리트의 기존이론...11
• 2.1 강섬유 보강 메카니즘...11
• 2.2 기존 예측식 고찰...11
• 제 3 장 SFRC의 인장 응력-변형도 모델 개발...15
• 3.1 서 론...15
• 3.2 SFRC의 인장거도에 영향을 미치는 강섬유 변수...15
• 3.3 SFRC 단위단면내의 강섬유수...15
• 3.3.1 SFRC 단위단면내의 강섬유 수의 이론적 산정...15
• 3.3.2 Orientation Factor에 대한 실험적 고찰...19
• 3.3.3 Orientation factor에 대한 이론치와 측정치의 비교...19
• 3.4 SFRC의 인장강도 모델: "보완개념"...19
• 3.4.1 "보완 개념"...20
• 3.4.2 실험 상수 결정...20
• 3.4.3 각 개념들의 비교...21
• 3.5 강도전 영역에 대한 응력-변형도 모델...21
• 3.6 강도후 영역에 디한 응력-변위도 모델...21
• 3.7 실험치와의 비교...23
• 3.8 결론...24
• 제 4 장 SFRC의 압축 응력-변형도 모델 개발...25
• 4.1 서 론...25
• 4.2 실험결과...26
• 4.3 SFRC의 압축거동에 대한응력-변형도 모델...26
• 4.4 모델과 실험치의 비교...28
• 4.5 결 론...28
• 제 5 장 강섬유보강 콘크리트의 휨 해석...30
• 5.1 서 론...30
• 5.2 휨 해석...30
• 5.2.1 곡률분포...30
• 5.2.2 위험단면의 해석...31
• 5.2.3 위험단면에서의 비선형 해석...32
• 5.2.4 실험결과와의 비교...32
• 5.3 SFRC의 위험단면에 대한 해석 고찰...32
• 5.4 SFRC보의 휨 거동에 대한 Parametric Study...33
• 5.4.1 모체강도의 영향...34
• 5.4.2 모체 인장 연화의 영향...34
• 5.4.3 강섬유의 치수와 용적율의 영향...34
• 5.4.4 강섬유 pull-out의 영향...35
• 5.5 결 론...36
• 제 6 장 System Identification에 의한 SFRC 휨 실험 해석...38
• 6.1 서 론...38
• 6.2 System Identification...38
• 6.3 차이함수의 정의...39
• 6.4 System Identification을 위한 최적 기법...39
• 6.5 System Identification 적용을 위한 변수(parameters)결정...41
• 6.6 System Identification 결과...42
• 6.7 결 론...42
• 제 7 장 결 론...44
• 7.1 인장 응력-변형도 모델...44
• 7.2 압축 응력-변형도...45
• 7.3 SFRC의 휨 해석...45
• 7.4 System Identification...46
• 각 장별 표...48
• 각 장별 그림...59
• 참고문헌...125
• 발표논문...131