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초고강도 섬유보강 콘크리트 분절형 박스거더의 유한요소해석 KCI 등재
Finite Element Analysis of Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete Segmental Box Girder
pp.9-20
UHPFRC 15 M 분절형 박스거더에 대한 비선형 재료 및 비선형 기하학적 유한요소해석을 수행하였다. UHPFRC의 인장 및 압축 영역에서의 구성방정식은 공시체 시험을 기반으로 하였고, 체적 대비 강섬유 혼입률이 각각 1.0%, 1.5% 및 2.0%에 대해 해석을 수행하였다. UHPFRC를 위한 3차원 8 node hexahedron brick model과 1차원 embedded steel element를 기반으로 모델링하였다. UHPFRC 박스거더 단면에서 하부플랜지에 14개, 24개, 32개의 15.2mm 강연선을 모델링하여 실험결과와 비교하였다. 하중과 변위관계, 선형거동에서 비선형거동으로 변하는 시점에서 하중 및 중립축 변화 과정이 실험결과와 비교해 볼 때 정확하게 산출되었다. 따라서, 압축 및 인장구역에서 구성방정식을 반영한 재료적 비선형해석, UHPFRC 분절형 박스의 기하학적 비선형 해석이 유효함을 알 수 있다.
The nonlinear material and nonlinear geometrical finite element analysis for UHPFRC 15M segmental box girder was carried out. Constitute law in tension and compressive region of UHPFRC which has 1.0%, 1.5% and 2.0% steel fiber volume of fraction were modeled based on specimen test. 3 dimensional 8 node hexahedron brick model for UHPFRC, 1 dimensional embedded steel element were modelled based on Midas FEA. The numerical analysis were carried out on UHPFRC box girder which has 15.2mm 14 wires, 24wires and 32 wires in lower flange. The numerical analysis of relationship between the load and displacement, the load of boundary point between linear and nonlinear behavior was calculated accurately. The relationship between load and strain, the change of neutral axis were computed accurately. Therefore nonlinear FEM analysis which constitutive law of compressive and tensile region were modelled based on specimen and modelling of concrete and prestressing tendon has effectiveness for the analysis of UHPFRC segmental box girder.
1. 서 론
2. 실험 개요
2.1 실험부재의 재료
2.2 시험부재
2.3 휨 실험
3. 비선형 유한요소해석 모델링
3.1 초고강도 콘크리트의 응력-변형률 관계
3.2 균열 모델
3.3 유한요소 모델링
4. 비선형 유한요소해석
4.1 하중-변위 관계
4.2 변형률과 중립축의 변화
4.3 응력해석
5. 결 론
REFERENCES
국문초록
