초록 ▼

본 연구는 총 5개년에 걸쳐 수행되는 연구의 3단계로서 1, 2단계 연구와 연계되어 연구가 진행된다. 3차년도인 당해연도에는 1, 2차년도의 연구결과를보완 발전시켜 기존 부착공법을 개선시키기 위한 기술개발 및 FRP 판에 프리스트레싱공법을 적용한 보강공법을개발하기 위한 다양한 실험 및 수치 해석을 실시한다. 본 연구에서는 기존 연구자들의 실험연구 결과를 수집.분석하여 통계식을 도출함으로써 보다 현실적으로 적용 가능한 설계식을 유도한다. 2단계 연구에서 제안된 FRP 판용 정착장치를 보완.발전시키기 위해 FEM 해석 및 다양한 시제품

본 연구는 총 5개년에 걸쳐 수행되는 연구의 3단계로서 1, 2단계 연구와 연계되어 연구가 진행된다. 3차년도인 당해연도에는 1, 2차년도의 연구결과를보완 발전시켜 기존 부착공법을 개선시키기 위한 기술개발 및 FRP 판에 프리스트레싱공법을 적용한 보강공법을개발하기 위한 다양한 실험 및 수치 해석을 실시한다. 본 연구에서는 기존 연구자들의 실험연구 결과를 수집.분석하여 통계식을 도출함으로써 보다 현실적으로 적용 가능한 설계식을 유도한다. 2단계 연구에서 제안된 FRP 판용 정착장치를 보완.발전시키기 위해 FEM 해석 및 다양한 시제품에 대한 실험을 통해 최적으로 형상을 개발하며, 개발된 제품의 장기성능 등을 확인한다. FRP 판의횡방향 쪼개짐을 방지할 수 있는 방안이 필요하며 , 매립공법과 부착공법을 결합시켜 시너지 효과를 얻기 위한 새로운 형태의 보강재가 필요하다. 본 연구에서는 이와 같은 요구를 충족시키기 위한 신개념 보강재를 개발한다. 기존의 표면 부착공법은 낮은 강도에서 부착파괴가 발생되어 고가의 FRP 보강재가 유효하게 사용되지 못하는 단점이 있었다. 이를 개선하기 위한 기술개발이 본 연구에서 시도될 예정이다. 첫 번째 대안으로 표면 매립공법에 대한 다양한 실험을 통해 표면 매립공법의 특성을 파악하고 개선안을 도출한다. 마지막으로 앞에서 개발된 최적의 정착장치를 활용하여 부착 및 비부착 프리스트레싱공법에 대한 실험을 실시하여 이 공법의 유효성을 검증한다.

Abstract ▼

This is the third stage study of total 5 year research project which has been started in 2002. In this stage, the effective strengtheningtechniques to improve the existing bondedstrengtheningmethods and the external prestressing method of CFRP laminates have been studied through numerous experiments

This is the third stage study of total 5 year research project which has been started in 2002. In this stage, the effective strengtheningtechniques to improve the existing bondedstrengtheningmethods and the external prestressing method of CFRP laminates have been studied through numerous experiments and numerical analysis in connectionwith the research results of the first and secondstage. The practically applicable design formula has been derived from regression analysis with the collected existing experimental data. The anchorage system proposed in the secondstage has been supplementedvia FEM analysis. The optimal shape has been determinedthrough experimentsand long term performance has been studied. The techniquewhich reduces the transverse splitting failure ofCFRP laminate has been proposed.The new type of CFRP strengtheningmaterial which combines the merits of bondedstrengthening method and Near Surface Mounted(NSM)method has been developed. The existing bondedmethod shows the de-bondingfailure at low level of strength, which results in an inefficient use of expensive CFRP laminate. The improved techniqueto overcome the above problem has been developedin this study. The properties of NSM method have been studied from various experiments and numerical analysis, and some interesting improvements have been discovered. The study on the bonded/unbondedexternal prestressing method of CFRP laminate has been conductedto show its effectiveness through experiments.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 4
• EXECUTIVE SUMMARY ... 7
• 목차 ... 10
• CONTENTS ... 13
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 19
• 1 서 론 ... 32
• 1.1 연구개발 필요성 ... 32
• 1.2 국내 및 국외의 기술동향 ... 36
• 1.2.1 보강기술의 흐름 ... 36
• 1.2.2 국내 기술동향 ... 38
• 1.2.3 국외 기술동향 ... 45
• 1.3 연구개발 목표 및 내용 ... 53
• 1.3.1 연구개발 최종목표 ... 53
• 1.3.2 연구개발 내용 ... 53
• 1.3.3 당해연도 연구개발 목표 및 내용 ... 56
• 2. 부착보강공법 설계를 위한 통계식 제안 ... 60
• 2.1 개요 ... 60
• 2.2 부착공법 설계를 위한 기존 연구 동향 ... 60
• 2.3 회귀분석에 의한 통계식 ... 62
• 2.3.1 보강 시편의 일반적인 제원 및 실험 변수 ... 63
• 2.3.2 탄소섬유쉬트로 보강된 시편의 보강효과 ... 64
• 2.3.3 추가강도감소계수 제안 ... 70
• 2.4 소결 ... 81
• 3. 표면매립 공법의 보강성능 ... 84
• 3.1 개요 ... 84
• 3.2 표면매립 공법 연구 동향 ... 86
• 3.2.1 표면매립 공법의 구조거동에 대한 연구 ... 87
• 3.2.2 NSMR 부착 특성 연구 ... 92
• 3.3 NSM 성능 검증 실험 ... 114
• 3.3.1 실험 배경 및 목적 ... 114
• 3.3.2 실험체의 제작 ... 116
• 3.3.3 재하 및 측정 계획 ... 125
• 3.3.4 휨실험 결과의 분석 ... 126
• 3.3.5 해석모델 ... 165
• 3.4 표면매립 공법의 영 향인자에 대한 매개변수 해석 ... 175
• 3.4.1 연구 개요 ... 175
• 3.4.2 매개변수연구 예비 해석 ... 179
• 3.4.3 보강재 매립 깊이 에 대한 매개변수 해석 ... 188
• 3.4.4 보강재 배치간격에 대한 매개변수 해석 ... 192
• 3.4.5 매개변수해석 관련 향후 연구방향 ... 198
• 3.5 소결 ... 199
• 4. 보강성능 향상을 위한 신재료 및 신공법 개발 ... 202
• 4.1 개 요 ... 202
• 4.2 탄소, 유리 하이 브리드 복합재료 ... 204
• 4.2.1 이방향 패브릭의 배치형상 고찰 ... 205
• 4.2.2 T형 탄소, 유리섬유 하이브리드 복합재료 개발 ... 207
• 4.3 T형 FRP로 보강된 보의 성능 검증 실험 ... 211
• 4.3.1 실험 개요 ... 211
• 4.3.2 실험 계획 및 방법 ... 213
• 4.3.3 실험 결과 및 분석 ... 214
• 4.4 소 결 ... 222
• 5. FRP판 긴장공법을 위한 정착구 개발 ... 224
• 5.1 개 요 ... 224
• 5.2 쐐기형 정착구의 개발 ... 226
• 5.2.1 기존 정착구 모델 검토 ... 226
• 5.2.2 수치해석을 통한 정착구 모델의 설계변수 연구 ... 236
• 5.2.3 개선된 정착구의 성능실험 ... 267
• 5.3 쐐기형 정착구가 설치된 정착부의 거동 실험 ... 298
• 5.3.1 철근 콘크리트 구조물용 앵커 ... 298
• 5.3.2 Concrete Capacity Design ... 301
• 5.3.3 Design requirements for shear loading ... 302
• 5.3.4 실험체 설계 ... 305
• 5.3.5 실험변수 ... 306
• 5.3.6 정착구 시공 및 실험 ... 307
• 5.3.7 실험 결과 ... 309
• 5.4 소 결 ... 321
• 6. 프리스트레스트 FRP 보강 시스템의 보강성능 검증 ... 324
• 6.1 개 요 ... 324
• 6.1.1 연구 배경 및 목적 ... 324
• 6.1.2 국내외 연구 동향 ... 324
• 6.2 FRP 긴장공법의 보강성능 검증 실험 ... 335
• 6.2.1 실험 개요 ... 335
• 6.2.2 실험 계획 및 실험 방법 ... 336
• 6.2.3 실험결과 및 분석 ... 339
• 6.3 FRP 긴장공법의 해석 ... 348
• 6.3.1 재료 모델 ... 348
• 6.3.2 FRP 긴장공법의 수치 해석 ... 350
• 6.4 소 결 ... 372
• 7. 결 론 ... 375
• 참고문헌 ... 385
• 서지 자료 ... 396
• BIBLIOGRAPHIC DATA ... 397
• 끝페이지 ... 398