• Title/Summary/Keyword: 인장연화

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초기재령에서 콘크리트 인장균열에 대한 쌍선형 응력-균열 개구 관계의 변화 (Variation of Bilinear Stress-Crack Opening Relation for Tensile Cracking of Concrete at Early Ages)

  • 권승희;최강;이윤;박홍용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.427-435
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    • 2010
  • 인장 균열은 콘크리트의 가장 취약한 특성으로 수화열 및 건조수축 등으로 인해 초기재령에서 발생되는 경우가 많다. 초기의 균열을 정확히 예측하기 위해서는 응력-균열 개구 관계가 시간에 따라 어떻게 변화하는 지를 파악해야 한다. 이 연구에서는 기존에 수행되었던 쐐기형 쪼갬 실험결과에 대한 역해석을 수행하였으며, 측정된 하중-균열 개구 변위를 최적으로 모사하는 응력-균열 개구 관계에 대한 쌍선형 연화곡선을 구하였다. 파괴에너지의 시간에 따른 변화에 관한 분석이 이루어졌으며, 분석 결과를 바탕으로 초기재령에서의 응력-균열 개구 관계에 대한 모델을 제안하였다. 최대 하중, 최대 하중에서의 균열 개구 변위, 파괴에너지에 대하여 실험 측정값, 역해석 결과, 모델로부터 계산된 결과들을 비교해 보았으며, 이를 통해 제안된 모델을 검증하였다.

강섬유 보강 초고강도 콘크리트 보의 휨강도 예측기법의 제안 (Prediction of Flexural Capacity of Steel Fiber-Reinforced Ultra High Strength Concrete Beams)

  • 양인환;조창빈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.317-328
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    • 2010
  • 이 연구에서는 강섬유보강 초고강도 콘크리트 보의 휨강도를 산정하기 위한 실제적인 기법을 제시하였다. 14개의 보 부재에 대해 휨실험을 수행하여 휨거동 특성을 분석하였으며, 실험결과를 기존의 설계기준 및 제안기법에 의한 예측결과와 비교 분석하였다. ACI 544 위원회의 휨강도 제안식에 의한 예측값은 실험값을 과소평가하고 있으며, 이는 인장응력블록을 너무 작게 산정하기 때문이다. 인장응력블록을 정밀하게 모델링하기 위하여 노치를 갖는 프리즘 시편의 3점 휨인장실험자료의 역해석을 수행하였으며, 역해석을 통해 산정한 인장연화곡선을 인장응력블록 모델링에 적용하였다. 휨강도 실험값에 대한 제안기법에 의한 예측값의 비는 0.98~1.14를 나타내고 있다. 따라서, 이 연구에서의 제안기법은 강섬유보강 초고강도 콘크리트 보의 휨강도를 더욱 정확하게 예측할 수 있다고 판단된다.

폴리머 침투콘크리트의 재료특성과 휨부재의 비선형 파괴해석 (Material Properties of Polymer-Impregnated Concrete and Nonlinear Fracture Analysis of Flexural Members)

  • 변근주;이상민;최홍식;노병철
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.97-107
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    • 1994
  • 폴리머 침투콘크리트는 경화된 보통 콘크리트에 폴리머 침투제를 침투시켜 제조되는 신소재의 폴리머-콘크리트 복합체이다. 본 연구는 아크릴계 열가소성수지를 이용한 폴리머 침투콘크리트를 개발하고 폴리머 침투콘크리트 휨부재의 거동평가를 위한 재료모델, 구조해석 과정과 구조해석 프로그램을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구는 크게 두 부분으로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 결정성 고분자모노머인 methyl methacrylate(MMA)를 대상으로 침투성, 반응성, 열적 안정성 및 물성개선 효과를 종합적으로 분석하여 폴리머 침투제의 구성비와 제조공정을 정립하고, 본 연구의 실험자료로부터 폴리머 침투콘크리트의 제 강도특성, 파괴인성, 파괴에너지, 응력-변형률 관계 및 인장연화 관계를 보통 콘크리트의 압툭강도와 휨강도, 폴리머 함유율, 부재깊이, 초기 인공균열깊이 등의 함수로 각각 실험공식을 도출한다. 두 번째 단계에서는 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 하중단계별 탄성거동, 극한거동 및 인장연화거동을 해석하기 위한 구조해석 프로그램을 개발하고, 연구결과의 타당성과 적용성을 입증하기 위하여 폴리머 침투콘크리트의 제조공정, 제 실험공식 및 구조해석 프로그램은 실측거동을 잘 반영하고 있으므로 제한된 범위내에서 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 제조, 물성평가 및 거동해석에 적용 가능한 것으로 사료된다.

경계요소법에 의한 콘크리트 구조물의 진행성 파괴해석 (Fracture Analysis of Concrete Structures using Boundary Element Method)

  • 송하원;전재홍
    • 전산구조공학
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    • 제9권4호
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    • pp.127-134
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    • 1996
  • 본 논문은 경계요소법에 의한 콘크리트의 진행성 파괴해석에 관한 연구이다. 콘크리트의 파괴진행해석을 위하여 경계요소법에 의한 변위 및 표면력 경계 적분방정식으로부터 균열을 포함한 연속체의 균열 경계적분 방정식을 정식화하였다. 콘크리트의 균열진행을 해석하기 위하여 균열 선단에서의 파괴진행영역을 Dugdale-Barenblatt형 모델을 사용하여 모델링하였고 균열진행영역의 인장연화상태를 선형으로 가정하여 모델링하였다. 정식화된 경계적분방정식에 의한 콘크리트 보와 여러가지 하중상태에 있는 인장시편에 대한 진행성 파괴해석을 실시하였으며 해석치와 실험치의 비교로부터 경계요소법에 의한 진행성 파괴해석방법은 최대하중 및 최대하중 이후의 거동을 포함한 콘크리트 구조물의 비선형 거동을 잘 예측함을 보여주고 있다 .

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결합재의 물리적 성질을 이용한 샌드아스팔트 혼합물의 강도특성 추정 (Estimation of Mechanical Properties of Sand Asphalt Concrete based on Physical Properties of Binder)

  • 김광우;이순제;이기호;이성훈;이병덕
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.149-159
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    • 2002
  • 본 연구에서는 아스팔트 바인더의 절대점도, 동점도, 침입도, 연화점, PG 고온등급을 이용하여 샌드아스팔트 흔합물의 고속 직접인장강도(DTS1), 저속 직접인장강도(DTS2), 간접인장강도(ITS), 회복탄성계수(MR), 강성지수(SI)를 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 여러 가지 혼합물의 특성 중 DTS2가 가장 상관성이 높게 나타났으며 그 다음이 DTS1, ITS, SI, MR 순인 것으로 나타났다. 바인더 성질 중에는 PG 등급이 DTS2와 가장 높은 상관 관계를 보여 PG 고온등급이 높은 바인더를 사용하면 직접인장강도가 어느 정도 우수한 혼합물을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 하지만 각각의 물리적 성질만으로는 신뢰도가 낮아 종합적으로 여러 물성을 이용하여 상관성을 분석하였다. 그 결과 직접 및 간접인장강도는 결정계수가 0.99 이상인 모델을 얻을 수 있었다. 그리고 MR, SI 값의 추정치 모델도 R2이 0.91 및 0.93 이상이어서 상당한 신뢰성을 가지고 물성으로부터 역학적 특성을 추정할 수 있음을 보여준다.

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PVC 스크랩의 재활용 촉진을 위한 기계적 물성에 관한 연구 (A Study on Mechanical Properties for Recycling of PVC Scraps)

  • 계형산;이용무;한재명;홍석원;김영수;이동현;배종욱
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권6호
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    • pp.45-53
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    • 2015
  • 수명이 다하거나 용도 폐기에 의해 버려지는 PVC 스크랩은 분쇄 후 저급 제품으로 재생산되는 경우가 대부분이고 발생 원인별 물성에 관한 연구가 적은 현실이다. 본 연구에서는 의복용, 파이프 및 이음관류, 프로파일, 다양한 경질 PVC 등 수명이 다하여 발생되는 폐 PVC 스크랩을 신재 수지에 투입하되 투입되는 스크랩 함량의 변화에 따른 물성을 관찰하였다. PVC 스크랩의 기계적 물성은 스크랩의 함량이 증가함에 따라 인장강도 및 충격강도가 모두 낮아지는 결과를 나타났다. 충격강도는 Cloth insert scrap (CC) > PC (Pipe scrap) > RC (Rigid scrap), 인장강도는 PC > CC > RC, Vicat 연화온도는 경향성이 없음을 나타냈으며, CC 소재는 스크랩 함량이 50 phr일 때 신재 PVC 기계적 물성의 80 %에 이르는 물성을 나타내었고, PC 소재는 스크랩 함량이 50 phr일 때 신재 PVC 인장강도의 50 % 수준임을 알 수 있었다.

주조용 718합금의 고온 인장 성질에 미치는 석출물의 영향 (Effect of Precipitates on the High Temperature Tensile Properties of Cast Alloy 718)

  • 주동원;조창용;김두현;류영수;김인수;조해용;최승주
    • 한국재료학회지
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    • 제10권7호
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    • pp.515-521
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    • 2000
  • 주소용 718합금의 고온 인장 성질에 미치는 석축물의 영향을 상추출법과 미세조직관찰을 통해 고찰되었다. 고온 인장시험에서 $760^{\circ}C$까지는 인장강도와 연신율이 동시에 감소하였고, 그보다 높은 온도에서는 인장강도는 급격히 감소하고 연신율은 증가하였다. 고온 인장시험에의한 응력의 영향으로 인하여 ${\gamma}',{\gamma}"$석출물의 양은 $760^{\circ}C$에서 최대의 값을 나타내었다. 미세한 ${\gamma}',{\gamma}"$상의 석출이 최대로 일어나는 온도에서 석출물에의한 유동응력의 증가로 인해 항복강도의 저하폭이 작았으며, 연신율은 가장 낮은값을 나타내었다. $760^{\circ}C$보다 높은 온도에서는 전체적인 석출물의 양도 감소하였고, 특히 강화석출상의 양이 적어 연화현상이 급격히 나타났다. 급격히 나타났다.

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무근 콘크리트 인장연화응답의 실험적 연구 (Experimental Study for Tensile Softening Response of Plain Concrete)

  • 이상근;강태경;송영철;권용길;한상훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.423-426
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    • 2001
  • In this paper a large scale direct tension test of plain concrete is represented. Two independently controlled actuators were used to ensure a homogeneous tensile field and to avoid secondary flexural stresses. Fracture energies evaluated by a classical prediction equation and this test are compared. The result indicated that the classical prediction equation is not adequate to predict the fracture energy of large sized specimens. From this test, it was determined that the fracture energy obtained from large scale direct tension tests is significantly higher than the one obtained in wedge splitting tests on laboratory sized specimens. But the tensile strength was about half the value determined from splitting tensile strength test with cylindrical specimens.

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가상균열모델에 의한 강도 수준이 다른 콘크리트의 인장연화곡선 결정 (Determination of the Tension-Softening Curve of Concrete at Different Strength Level using Fictitious Crack Model)

  • 오성진;박현재;김희성;진치섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.125-130
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    • 2002
  • The most important material parameters are fracture energy and the stress-crack opening displacement($\sigma$-w) curve to determine the behavior of concrete. Especially, the relationship between the $\sigma$-w curve is strongly important to determine the load-displacement curve of concrete that has a major influence on the fracture behavior of a concrete. In this paper, notched plain concrete beams with different strength level were tested under three-point bending and fracture energy, the load-deflection curve, and the load-crack mouth opening displacement(CMOD) curve were obtained from the experimental data. Also, the fictitious crack model(FCM) was applied to determine the load-deflection curve of notched plain concrete beams using various types of $\sigma$-w curve model proposed by Petersson and we compared experimental results with numerical ones carried out by Finite Element Method(FEM).

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고인성 시멘트 복합체 패널의 비선형 전단모델 (Nonlinear Shear Model of Fiber-Reinforced Cementitious Composite Panels)

  • 조창근;김윤용;김정섭
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.155-156
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    • 2010
  • 본 연구는 섬유혼입 고인성 시멘트 복합체 패널에 대한 비선형 전단거동 예측에 관한 해석 모델을 제시하였다. ECC 패널의 다중미세균열 현상에 의해 나타나는 고인성 인장 거동, 압축 연화 거동, 및 고인성 시멘트 복합체 균열면에서의 균열 전단전달 거동 특성 등을 반영한 2차원 면내전단 거동 모델을 시도하였다.

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