In this paper, the analysis of impact damage behavior of a reinforced concrete structure that undergoes both a shock impulsive loading and an impact loading due to the air blast induced from an explosion is performed. Firstly, a pair of multiple loadings are selected from the scenario that an imaginary explosion accident is assumed. The RC structures strengthened with advanced composite materials (ACM) are considered as a scheme for retrofitting RC wall structures subjected to multiple explosive loadings and then the evaluation of the resistant performance against them is presented in comparison with the result of the evaluation of a RC structure without a retrofit. Also, in order to derive the result of the analysis similar to that of real explosion experiments, which require the vast investment and expense for facilities, the constitutive equation and the equation of state (EOS) which can describe the real impact and shock phenomena accurately are included with them. In addition, the numerical simulations of two concrete structures are achieved using AUTODYN-3D, an explicit analysis program, in order to prove the retrofit performance of a ACM-strengthened RC wall structure.

본 연구는 차량 이동하중을 받는 손상된 콘크리트 슬래브교량의 강성저하를 규명하고, 복합신소재를 사용하여 보강 후 성능평가를 수행한다. 특히 마이크로 유전알고리즘에 의한 역해석에 기반하여 보강 전·후 각 요소에서의 강성변 화를 수정된 2차변수 Gaussian 분포함수를 사용하여 정식화하였다. 본 연구에서 제안한 방법은 기존의 요소기반 접 근 방식에 비하여 수치해석적인 관점에서 효율성을 갖는다. 개발한 알고리즘은 3차원 솔리드 요소를 사용하여 모델 링한 교량의 동적 거동 시뮬레이션으로부터 계측한 데이터를 사전정보로 사용하여 검증하였다. 몇 가지 수치예제는 본 연구에서 개발한 방법이 실제교량과 수치모델간의 차이로 인한 오차 및 노이즈 등으로 인한 동적 계측치 오류 등이 고려되었음에도 강성분포 추정 및 성능 평가를 효율적으로 수행함을 보여준다.

본 논문은 국내에서 최초로 완전 복합신소재 교량을 현장 적용하여， 실제 차량하중 재하실험 및 공용 중 내 하력 평가를 실시 하였고 설계 제작 설치 등을 기술하였다. 현장적용에 앞서 교량상부구조 설계에 대한 검증을 위해 축소모형 교량상부구조를 제작하여 실내실험을 실시 하였다. 실험결과의 타당성을 검증하고자 유한요소해석의 결과와 비교하였다 분석된 자료는 향후 복합신소재 교량의 설계 제작 설치에 대해 기초자료로 제공될 수 있기 를 기대한다. 장기거동 성능에 대한 충분한 데이터가 없지만 복합신소재가 소형 교량에 혁신적인 재료임을 본 연구를 통하여 확인할 수 있다. 그리고 현장재하실험을 통한 공용중인 상태에서 복합신소재 교량의 내하력등급을 통하여 장기 성능실험에 대한 자료를 제공할 수 있었다. 따라서 본 자료는 복합신소재 교량의 장기 성능평가에 자료로 제공 될 수 있다 .

본 연구 에서 는 면내 주기 하중을 받는 층간분리된 복합신소재 구조물의 동적 불안정 해석을 Sanders의 고차항 이론 에 근간하여 수행하였 다. 절점당 7개의 자유도를 사용한 2차원 유한요소 정식화에서 층간분리영역 경계에서의 변위 를 일치시키기 위한 변환기법을 적용하였다. 불안정 영역의 경계는 Bolotin의 이론을 적용하여 산정하였다. 경사판 및 웰에 대한 해석 결과는 기존 문헌 결과와 잘 일치하였 다. 경사판 및 웰 에 대한 새로운 해석 결과들은 곡률을 비롯한 다양한 기하학적 영향(경사각도，층간분리 크기，섬유보강 각도, 그리고 두께 방향으로의 층간분리 위치변화 등)과의 상호거동 관계를 보여 준다. 불안정 영역의 주기 하중의 크기에 대한 영향도 분석하였다.

본 논문에서는 고유진동수를 구하기 Simple Iteration Method을 제시하였다. 이 방법은 임의의 단면과 지점을 갖고 임의의 하중을 받는 보나 탑의 진동모드와 관련된 고유진동수를 간편하면서도 정확하게 계산할 수 있는 획기적인 방법이다. 이 방법에는 공진상태에서 관성력에 기인한 부재의 처짐 모드를 구하게 된다. 진동해석을 위하여 처짐의 영향을 고려한 다양한 방법이 검토되었다. 이러한 목적으로 본 논문에서는 유한차분법을 사용하였다. 고유진동수에 대한 D22 휨강성의 영향을 철저하게 검토하였다. 본 논문에서는 구조 요소의 하중 분포 또는 상이한 단면에 따른 고유진동수에 대한 영향을 연구하였으며 그 결과를 제시하였다. 이 방법은 첨단복합재료를 포함한 2차원 문제에도 적용할 수 있다.