초록 ▼

이 연구에서는 한국건설기술연구원에서 개발한 K-UHPC를 주재료로 활용한 하이브리드 사장교를 건설하기 위해서 필요한 기본적인 기술을 개발하고자 K-UHPC의 인장거동, K-UHPC의 초기거동용 수치해석모델, K-UHPC와 보강재의 합성거동 및 프리스트레스트 K-UHPC T형 보의 휨거동 등에 대해 연구를 수행하였다. 이 연구는 2008년도부터 시작된 총 5개년의 연구 중 2차년도 연구로 다음과 같은 연구결과를 얻었다. 첫째, 일본과 프랑스의 연구결과 및 설계기준과 K-UHPC의 인장거동을 비교하여 K-UHPC의 인장과 관련된 설계기

이 연구에서는 한국건설기술연구원에서 개발한 K-UHPC를 주재료로 활용한 하이브리드 사장교를 건설하기 위해서 필요한 기본적인 기술을 개발하고자 K-UHPC의 인장거동, K-UHPC의 초기거동용 수치해석모델, K-UHPC와 보강재의 합성거동 및 프리스트레스트 K-UHPC T형 보의 휨거동 등에 대해 연구를 수행하였다. 이 연구는 2008년도부터 시작된 총 5개년의 연구 중 2차년도 연구로 다음과 같은 연구결과를 얻었다. 첫째, 일본과 프랑스의 연구결과 및 설계기준과 K-UHPC의 인장거동을 비교하여 K-UHPC의 인장과 관련된 설계기준을 제시하였다. 둘째, 일반 콘크리트와 달리 양생 시 자기수축이 지배적인 K-UHPC의 설계에 필수적인 초기거통 해석을 위한 수치해석모델을 개발하였다. 셋째, 압축강도와 인장강도의 차이가 큰 K-UHPC를 효율적으로 활용하기 위해 필수적인 보강재와 K-UHPC와의 합성거동에 대한 설계법을 제안하였다. 넷째, K-UHPC를 구조물에 적용하기위해서 반드시 필요한 휨설계법 개발을 위한 프리스트레스드 (Prestressed) KUHPC보의 휨실험 결과를 상술하고 이에 바탕을 둔 휨설계법을 제안하였다. 끝으로, 이 같은 연구결과를 바탕으로 “K-UHPC 표준시방 및 구조설계기준(안)”을 제안하였다.

Abstract ▼

The objective of the research is to develop design specific technology for Ultra High Performance Concrete (UHPC). For the design specific technology, following researches are performed.
● Tensile behavior of UHPC
● Numerical analysis for the hydration process of UHPC
● Bond strength and tr

The objective of the research is to develop design specific technology for Ultra High Performance Concrete (UHPC). For the design specific technology, following researches are performed.
● Tensile behavior of UHPC
● Numerical analysis for the hydration process of UHPC
● Bond strength and transfer length of UHPC
● Structural behavior of prestressed UHPC beam
As a result. following design specific technologies are developed.
● Design stress-strain relationship of UHPC
● Numerical analysis technology for early behavior of UHPC
● Design technology to use reinforcement in the UHPC structure
● Flexural design method for prestressed UHPC girders

목차 Contents

• 표지 ...1
• 요약문 ...4
• Summary ...8
• 목차 ...10
• Contents ...14
• 표목차 ...18
• List of Table ...20
• 그림목차 ...23
• List of Figures ...31
• 제1장 서론 ...42
• 1. 연구 필요성 및 목표 ...42
• 1.1 연구필요성 ...42
• 1.2 연구목표 ...43
• 2. 보고서의 구성 ...44
• 제2장 K-UHPC 인장거동 ...46
• 1. 연구 필요성 및 목적 ...46
• 2. UHPC 인장거동 관련 설계기준 ...47
• 2.1 프랑스의 SETRA/AFGC Recommendations ...47
• 2.2 일본의 JSCE 초고강도 섬유보강 콘크리트의 설계ㆍ시공지침(안)...49
• 3. K-UHPC의 인장강도 ...50
• 4. K-UHPC의 인장응력-균역개구변위 관계 ...53
• 제3장 K-UHPC 초기거동 수치해석 모델 ...56
• 1. 연구의 필요성 및 목적 ...56
• 2. 경화된 UHPC ...58
• 2.1 경화된 UHPC의 거동 ...58
• 2.2 경화된 1차원 UHPC 모델 ...60
• 2.3 경화된 3차원 UHPC 모델 ...62
• 2.4 경화된 모델 변수 결정 ...77
• 3. 일반콘크리트의 수화열 모델 ...81
• 3.1 기존 연구 분석 ...81
• 3.2 시멘트의 수화 반응 ...82
• 3.3 일반 콘크리트의 거시적 수화 모델 ...84
• 3.4 일반 콘크리트에 대한 수화동역학의 거시적 연구 ...92
• 4. 초기 재령 UHPC의 물성 모델 ...95
• 4.1 UHPC 재료 모델의 전개 ...95
• 5. 초기 재령 3차원 UHPC 모델의 검증 ...111
• 5.1 적용 및 검토 ...111
• 5.2 열-화학적 해석 ...112
• 5.3 2상 열-화학-역학적 분석 ...119
• 5.4 초기재령UHPC의 균열원인 규명 ...121
• 6. 초기재령 K-UHPC의 유한요소해석 ...124
• 6.1 가정 ...124
• 6.2 유한요소 정식화 ...128
• 6.3 소성모델 ...131
• 6.4 HFC 유한 요소 프로그래밍 ...134
• 6.5 수치해석 ...138
• 7. 소결론 ...156
• 제4장 K-UPC와 보강재료의 합성거동 ...158
• 1. 개요 ...158
• 2. K-UHPC의 수축과 보강재료의 영향 ...160
• 2.1 K-UHPC의 수축 특성 ...160
• 2.2 K-UHPC 초기 수축평가 실험체의 제작 ...162
• 2.3 실험 방법 및 시편 제작 ...162
• 2.4 실험 결과 ...166
• 2.5 K-UHPC 초기 수축 평가 결과 ...175
• 3. K-UHPC와 이형철근의 합성 거동 ...176
• 3.1 K-UHPC와 이형철근의 부착 ...176
• 3.2 K-UHPC와 이형철근의 부착특성 평가 실험 ...178
• 3.3 K-UHPC의 인장 균열 양상 평가 실험 ...197
• 3.4 K-UHPC 매입 이형철근의 직접인발 실험 ...206
• 4. K-UHPC와 강연선의 합성 거동 ...210
• 4.1 K-UHPC와 강연선의 부착거동 평가 ...210
• 4.2 프리텐션 강연선의 응력전달길이 평가 ...210
• 5. 소결론 ...222
• 제5장 K-UHPC 보의 휨거동 ...226
• 1. 연구의 필요성 및 목적 ...226
• 2. 휨거동과 K-UHPC ...227
• 2.1 K-UHPC의 압축거동 ...227
• 2.2 강섬유의 방향성과 인장강도 ...228
• 2.3 섬유 방향성을 고려한 설계기법 ...229
• 2.4 UHPC 보의 구조거동 특성 ...232
• 3. K-UHPC 프리트르레스트 T형 보의 설계 및 제작 ...234
• 3.1 K-UHPC 프리스트에스트 T형 보 설계 ...234
• 3.2 부재 제작 ...239
• 4. K-UHPC의 재료실험 ...242
• 4.1 압축강도 ...242
• 4.2 휨인장 강도 ...247
• 4.3 설취시편의 4점 재하 휨인장실험 ...253
• 4.4 강연선 인장실험 ...258
• 5. K-UHPC VMFLTMXMFPTMXM T형 보의 휨 실험 ...260
• 5.1 실험방법 ...260
• 5.2 계측 시스템 ...261
• 5.3 실험결과 및 분석 ...263
• 6. 휨강도 산정 수치해석 ...280
• 6.1 단면해석을 위한 K-UHPC 압축 및 인장 거동 모델링 ...280
• 6.2 단면해석 ...281
• 7. 휨강도 평가 ...287
• 7.1 K-UHPC의 휨강도 특성 ...287
• 7.2 등가응력블록 ...287
• 7.3 휨강력 산정기법의 제안 ...289
• 8. 소결론 ...303
• 제6장 결론 ...306
• 1. 연구결과 ...306
• 2. 기대효과 및 활용방안 ...308
• 참고문헌 ...310
• 부록 1: 3장 예제 입력파일 ...314
• 부록 2: 초고성능 콘크리트 표준시방 및 구조설계기준 (안) ...330