본 논문은 철계-형상기억합금 bar가 인장보강재로 사용된 콘크리트 보의 휨 거동을 예측하기 위한 해석적 연구결과를 제시 한다. 연구를 위해 범용 구조해석 프로그램인 OpenSees가 사용되었으며, 콘크리트, 철근, Fe-SMA bar의 재료모델이 제안되었다. 본 연구에서 제안된 유한요소 해석 모델의 검증을 위해 기존 연구에 대한 재현해석이 수행되었다. 그 결과 제안된 유한요소해석 모델은 초기 균열과 극한하중을 실험결과와 각각 7.95%, 6.76%의 오차 범위로 예측하는 것으로 나타났다. 또한 제안된 유한요소 해석 모델을 이용하여 철계-형상기억합금의 회복응력이 콘크리트 보에 미치는 영향을 평가한 결과 회복응력이 50 MPa 증가할 때 초기균열 하중은 약 7.14 kN 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 철계-형상기억합금의 회복응력이 콘크리트 부재 극한하중에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다.
An analytical study was performed to evaluate the flexural response of concrete beams reinforced with iron-based shape memory alloy (Fe-SMA) bars. Analytical studies were performed using OpenSees, in which constitutive models for concrete, reinforcing steel, and Fe-SMA bars were defined. The proposed finite element model agreed reasonably with the experimental data, with deviations of 6.76% and 7.95% for the ultimate loads and initial cracking, respectively. Furthermore, the parametric study revealed that a 50 MPa increment in recovery stress resulted in an increase of approximately 7.14 kN in the initial cracking load, whereas the impact on the ultimate load was negligible.