콘크리트 열화에 따른 노후화 철근콘크리트 교각의 FRP보강 높이와 겹수에 따른 성능증진 효과 분석 = Analysis of the Performance Improvement of Aging RC Columns due to Degraded Concrete based on the Height and Number of FRP-Reinforcement Layers

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Damaged concrete structures should be repaired and reinforced to restore their performance and function.
Exposure of concrete to air for a long period causes cracking and peeling due to freezing and thawing, which are the primary factors leading to the corrosion of internal steel reinforcement. In this study, the effect of increasing the ductility energy of FRP reinforcement on concrete structures damaged by freezing and thawing was investigated.
Pushover parameter analysis of freeze–thaw-damaged concrete was used to compare the ductility energy of moment– curvature based on the FRP material, FRP-reinforcement height, and number of FRP-reinforcement layers. It was confirmed that the FRP-reinforcement’s height above the plastic hinge is irrelevant. Further, the magnitude of increase in ductility energy due to FRP reinforcement increases as the freeze–thaw damage increases. FRP materials with a high modulus of elasticity showed more efficiency than high-strength FRP materials in increasing the ductility energy. In addition, the reinforcement effect appeared above a certain number of reinforcement layers based on each FRP material.

국문 초록 (Abstract)

손상된 콘크리트 구조물은 적절한 보수 및 보강을 통해 성능과 기능을 회복시켜야 한다. 장기간 공기 중에 노출된콘크리트는 동결융화 작용으로 균열 및 박리를 일으켜 내부 철근의 부식을 유발하게 되는 주요 요인이 된다. 본 연구에서는 동결융해 손상을 입은 콘크리트 교각의 FRP 보강의 연성에너지 증가 효과를 분석하였다. 보강 FRP 재료와 보강 높이, 보강 겹수에 따라 동결융해 손상 콘크리트의 푸쉬오버 매개변수 해석을 수행하여 모멘트 곡률의 연성에너지를 비교 분석하였다. FRP 보강 높이는 소성 힌지 이상의 높이 보강은 비효율적이며, 동결융해 손상이 커질수록 FRP 보강으로 인한 연성에너지 증가량은 커지는 것을 확인하였다. 보강으로 인한 연성에너지 증가를 위해서는 고강도 FRP 재료보다는 높은 탄성계수를 갖는 FRP 재료가효율적으로 나타났다. 또한 각 FRP 재료의 특성에 따라 일정 보강 겹수 이상에서 보강 효과가 나타나는 것을 확인하여 FRP 보강으로 인한 손상된 콘크리트 교각의 연성에너지를 비교 분석하였다.

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