Finite Element Analysis of CFRP-Strengthened RC Beams Using the EBROG Method
본 연구는 EBROG공법을 적용한 CFRP 판 보강 보의 휨거동에 대한 유한요소 해석으로 ABAQUS 프로그램을 사용하였으며 실험결과와 해석결과를 비교함으로써 유한요소 해석 프로그램의 신뢰성을 검증하는 기준을 제시하는데 있다. 총 모델 4개에 대하여 ABAQUS의 Dynamic Explicit 기법을 이용하여 해석을 수행하였다. 중요한 요소인 하중-처짐 곡선, CFRP의 부착 박리 거동, 그리고 균열 모습을 종합적으로 비교하였다. 해석 결과에 따르면 실험결과처럼 콘크리트 인장면에 홈을 형성하여 CFRP 판의 박리 과정을 지연 시킬 경우 최대 56% 까지 극한 강도가 증가하는 것으로 나타난다. 또한 EBROG 공법을 적용할 경우, 기존의 EBR 공법에 비해 CFRP의 부착 박리 과정을 효과적으로 지연시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 전체 해석 결과를 종합한 결과, 유한요소해석 결과는 실험 결과 대비 오차율 10% 이내로 나타났다.
In this study, a finite element model was developed for evaluating the flexural behavior of beams strengthened with CFRP plates using the EBROG method. Four numerical models were developed in ABAQUS via dynamic explicit analysis and validated against experimental results. The model was assessed in terms of its load–deflection response, CFRP debonding behavior, crack propagation patterns, and ultimate load capacity. Results showed that the grooves formed on the concrete tension surface effectively delayed CFRP debonding and enhanced the ultimate load capacity by up to 56%. Compared with the conventional EBR method, the EBROG method exhibited superior bond performance and improved flexural resistance. The numerical predictions agreed well with the experimental data, with errors generally within 10%. These findings confirm the reliability of the proposed finite element model.