대형구조물 설계 건설시 가장 큰 제한 조건은 모든 건설재료에는 치수의 한계가 있다. 따라서 본 논문 에서는 고전 보 이론에 의하여 단순 지지된 비등방성 슬래브의 처짐값을 구한 후 그 값을 비교 하였고, 특별 직교이방성 판 이론에 의하여 콘크리트와 샌드위치 교량의 물성을 비교하여 그 결과에 따른 처짐비와 강성값을 비교하였다. 경계조건은 임의의 경계조건을 갖는 판에 대한 해석해가 없기 때문에 부득이하게 네변이 모두 단순지지 되었을 경 우로 해석을 하였고 복합재료의 인장강도는 콘크리트나 강재보다 훨씬 높으므로 비교대상은 처짐으로 하였다. 즉, 철근 콘크리트와 동일하거나 작은 처짐을 일으키는 몇 가지 샌드위치판을 선택하여 고려하였다.
The finite element model of various laminated composite structures with delamination is developed based on the higher-order shear deformation theory. In the finite element formulation for the delamination, the seven degrees of freedom per each node are used with transformations in order to fit the displacement continuity conditions at the delamination region. The numerical results obtained for various composite plates and shells with delaminations are in good agreement with those of other preceding investigations. The new results for laminated structures in this study mainly show the effect of the interactions between the geometries and other various parameters, for example, delamination size, the number of layer and location of delamination in the layer direction. Key observation points are discussed and a brief design guideline is given.
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 .