본 연구에서는 표면 손상의 형상과 면적비가 GFRP 보강근의 휨 피로거동에 미치는 영향을 수치해석적으로 평가하였다. 이를 위해 Abaqus를 이용하여 3차원 4점 휨 해석 모델을 구축하고, 누적 피로손상과 강성 저하를 모사할 수 있는 사용자 정의 재료 서브루 틴을 적용하였다. 또한 계산 효율성을 향상하기 위해 cycle jump 기법을 사용하였다. 표면 손상은 횡방향 노치(Type-T), 종방향 노치 (Type-L) 및 국부 찍힘(Type-P)으로 이상화하였으며, 손상 깊이는 1.0 mm로 고정하고 손상 면적비는 0.5∼2.5%로 변화시켰다. 해 석 결과, 모든 손상 모델은 무손상 기준 모델보다 짧은 피로수명을 나타냈다. 손상 면적비 2.0%에서 Type-L, Type-T 및 Type-P의 예측 피로수명은 각각 50,202회, 59,984회 및 65,988회로 산정되었으며, 본 해석 조건에서는 Type-L이 가장 짧은 피로수명을 나타 냈다. 이러한 결과는 동일한 공칭 손상 면적과 깊이를 갖는 경우에도 손상의 방향과 기하학적 형상이 휨 피로수명에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 따라서 GFRP 보강근의 표면 손상 평가에서는 손상 면적과 깊이뿐만 아니라 손상의 방향과 형상도 함께 고려할 필요 가 있다. 다만 본 연구에서 예측된 피로수명은 절대적인 설계값보다는 손상 조건 간 상대적인 비교 결과로 해석하는 것이 적절하다.

The effects of the surface-damage geometry and area ratio on the flexural fatigue behavior of glass-fiber-reinforced polymer rebars were numerically investigated. A three-dimensional four-point bending model was developed using Abaqus and a user-defined material subroutine to simulate cumulative fatigue damage and stiffness degradation. A cycle-jump technique was used to achieve improved computational efficiency. Surface damage was idealized as a transverse notch (Type-T), longitudinal notch (Type-L), or local indentation (Type-P), with a fixed depth of 1.0 mm and area ratios of 0.5%–2.5%. All damaged models exhibited shorter fatigue lives than the intact model. At a damage-area ratio of 2.0%, the predicted fatigue lives of Type-L, Type-T, and Type-P were 50,202, 59,984, and 65,988 cycles, respectively, with Type-L exhibiting the shortest fatigue life under the present conditions. The damage direction and geometry affected the flexural fatigue life, even at the same nominal area and depth. Thus, these characteristics should be considered in evaluating surface damage. The predicted fatigue lives should be interpreted as relative comparisons rather than absolute design values.

ABSTRACT
1. 서 론
2. 수치해석 개요
    2.1 해석 모델
    2.2 UMAT 기반 피로손상 해석
3. 해석 결과
    3.1 해석 모델 검토
    3.2 손상 형상 및 면적에 따른 피로 거동
4. 결 론
ACKNOWLEDGMENT
REFERENCES
국문초록

• 이재모(강원대학교 토목공학과 석사과정) | Lee Jaemo (Graduate Student, Department of Civil Engineering, Kangwon National University, Gangneung, Korea)
• 정우영(강원대학교 건설환경공학부 교수) | Jung Wooyoung (Professor, Department of Civil and Environmental Engineering, Kangwon National University, Gangneung, Korea) Corresponding author