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GFRP 보강근을 적용한 교량용 콘크리트 도상슬래브의 균열 및 휨강도 변수 해석 KCI 등재

Parametric Crack and Flexural Strength Analyses of Concrete Slab For Railway Structures Using GFRP Rebar

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/412481
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한국전산구조공학회 논문집 (Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea)
한국전산구조공학회 (Computational Structural Engineering Institute of Korea)
초록

본 연구는 이러한 단점을 보완하기 위해 철근을 대체하여 내산화성과 전기저항이 높은 GFRP 보강근을 적용한 도상슬래브의 최적 변수해석을 수행하였다. 철도 궤도슬래브에 적용되는 철근은 열차 운행 중 신호전류의 손실을 일으켜 열차의 안정성을 저해하며, 철 근의 부식으로 내구성이 저하될 수 있다. GFRP 보강근의 직경 및 배근 개수 변화가 전체 콘크리트 도상슬래브의 휨강도 및 균열제어 에 미치는 영향을 유한요소 변수해석을 통하여 상세분석하였다. 해석 결과, GFRP 보강근의 직경 및 배근을 합리화하여 제안하였으며 이러한 경우 기존 배근보다 더욱 경제적인 단면을 도출할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구로부터 도출된 결과는 향후 GFRP 보강근을 적용하여 도상슬래브를 설계하는 경우 보다 합리적이고 경제적인 단면을 산정할 수 있는 가이드라인이 될 수 있을 것으로 기대된다.

In this paper, we presented an optimized crack and flexural strength analysis of a glass-fiber reinforced polymer (GFRP) rebar, used as reinforcements for in-site railway concrete slabs. The insulation performance of a GFRP rebar has the advantage of avoiding the loss of signal current in an audio frequency (AF) track circuit. A full-scale experiment, and three-dimensional finite element simulation results were compared to validate our approaches. Parametric numerical results revealed that the diameters and arrangements of the GFRP rebar had a significant effect on the flexural strength and crack control performances of the concrete track slabs. The results of this study could serve as a benchmark for future guidelines in designing more efficient, and economical concrete slabs using the GFRP rebar.

목차
Abstract
1. 서 론
2. 콘크리트 균열 및 유한요소 모델링
    2.1 콘크리트 균열 모델
    2.2 콘크리트 도상슬래브 유한요소 모델링
3. 수치해석 및 결과분석
    3.1 수치해석 검증
    3.2 GFRP 보강근의 직경 변화에 따른 해석
4. 요약 및 결론
References
저자
  • 최형배(안동대학교 대학원 지진방재공학과 박사과정) | Hyeong-Bae Choe (Graduate Student, Department of Earthquake Disaster Prevention Engineering, Andong National University, Andong, 36729, Korea)
  • 이상열(안동대학교 토목공학과 교수) | Sang-Youl Lee (Professor, Department of Civil Engineering, Andong National University, Andong, 36729, Korea) Corresponding author