KCI등재
무작위 격자 모델을 이용한 파이버 보강 콘크리트의 건조수축 균열 거동 해석 = Simulation of Cracking Behavior Induced by Drying Shrinkage in Fiber Reinforced Concrete Using Irregular Lattice Model
저자
김근휘(Kim Kunhwi) ; 박종민(Park Jong Min) ; Bolander John E (University of California) ; 임윤묵(Lim Yun Mook)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2010
작성언어
Korean
주제어
KDC
531
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
353-359(7쪽)
KCI 피인용횟수
1
제공처
소장기관
시멘트계 기질을 사용하는 복합재료는 재료 양생 과정에서 발생하는 건조수축 균열에 취약하다. 본 연구에서는 파이버 보강 콘크리트의 건조수축에 의한 파괴 거동을 시뮬레이션 하고, 파이버의 조건이 균열 특성에 미치는 영향에 대해 분석한다. 수치 해석 모델은 무작위 격자 형태의 기하학적 구조를 공유하는 관로 요소와 rigid-body-spring 요소로 구성되는데, 각 요소가 담당하는 비역학적-역학적 거동의 커플링에 의해 건조수축이 표현된다. 파이버 보강을 모델링하기 위해 rigid-body-spring network 내부의 semi-discrete 파이버 요소를 적용하였다. KS F 2424 지유 건조수축 실험을 해석하고 시간에 따른 건조수축 변형률 변화를 비교함으로써 재료의 건조수축 관련 계수들을 산정한다. 다음으로 여러 파이버 혼입률에 대해 KS F 2595 구속 건조수축 실험을 시뮬레이션 하고 균열 발생 일자를 선행 실험 결과와 비교하여 해석 모델의 타당성을 검증한다. 또한, 파이버의 길이와 표면 형태를 변화시켜 건조수축 균열 해석을 수행하고 최대 균열 폭을 측정하여 시뮬레이션에서 나타나는 균열 제어 효과를 판단한다.
더보기Cementitious matrix based composites are vulnerable to the drying shrinkage crack during the curing process. In this study, the drying shrinkage induced fracture behavior of the fiber reinforced concrete is simulated and the effects of the fiber reinforcement conditions on the fracture characteristics are analysed. The numerical model is composed of conduit elements and rigid-body-spring elements on the identical irregular lattice topology, where the drying shrinkage is presented by the coupling of nonmechanical-mechanical behaviors handled by those respective element types. Semi-discrete fiber elements are applied within the rigid-body-spring network to model the fiber reinforcement. The shrinkage parameters are calibrated through the KS F 2424 free drying shrinkage test simulation and comparison of the time-shrinkage strain curves. Next, the KS F 2595 restrained drying shrinkage test is simulated for various fiber volume fractions and the numerical model is verified by comparison of the crack initiating time with the previous experimental results. In addition, the drying shrinkage cracking phenomenon is analysed with change in the length and the surface shape of the fibers, the measurement of the maximum crack width in the numerical experiment indicates the judgement of the crack controlling effect.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2013-01-01 | 평가 | 학술지 통합 (등재유지) | |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
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