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섬유보강 고인성 시멘트 복합체 패널의 2축 전단 비선형 모델
Nonlinear Biaxial Shear Model for Fiber-Reinforced Cementitious Composite Panels

조창근    (조선대학교 건축학부   ); 김윤용    (충남대학교 토목공학과  );
  • 초록

    본 연구에서는 철근 보강된 Engineered Cementitious Composite(ECC) 면내요소에 대한 2축응력 상태에서의 면내전단거동에 관한 예측 모델을 제시하였다. 기존의 철근콘크리트와 상이한 특성, 즉 ECC 요소의 복수미세균열 현상에 의한 높은 연성의 인장 거동, 일반 콘크리트에 비하여 연성적인 압축 연화 거동, 그리고 ECC 균열면에서의 전단전달 거동 특성 등을 모델에 반영하였다. 면내 순수전단거동에 대한 실험 및 해석결과를 통하여 개발된 R-ECC-MCFT 모델은 ECC 면내전단거동 예측에 효과적인 것으로 평가되었다. 또한 철근 보강된 ECC 면내요소는 철근콘크리트 면내요소에 비하여 최대전단강도 및 전단변형률이 증가하기 때문에 면내전단변형에서 높은 연성을 확보하는 것으로 평가되었다.


    The present study has been proposed a model for the in-plane shear behavior of reinforced(Engineered Cementitious Composite(ECC) panels under biaxial stress states. The model newly considers the high-ductile tensile characteristic of cracked ECC by its multiple micro-cracking mechanism, the compressive strain-softening characteristic of cracked ECC, and the shear transfer mechanism in the cracked interface of ECC element. A series of numerical analyses were performed, and the predicted curves were compared with experimental results. The proposed in-plane shear model, R-ECC-MCFT, was found to be well matched with the experimental results, and it was also demonstrated that reinforced ECC panel showed more improved in-plane shear strength and post peak behavior, in comparing with the conventional reinforced concrete panel.


  • 주제어

    고인성 시멘트 복합체 .   순수전단거동 .   수정압축장이론 .   비선형 해석.  

  • 참고문헌 (22)

    1. Cho, C.G., Ha, G.J., Kim, Y.Y. (2008) Nonlinear Model of Reinforced Concrete Frames Retrofitted by In-Filled HPFRCC Walls, Structural Engineering and Mechanics, 30(2), pp.211-223   
    2. Cho, C.G., Kwon, M., Spacone, E. (2005) Analytical Model of Concrete-Filled Fiber-Reinforced Polymer Tubes based on Multiaxial Constitutive Laws, ASCE Journal of Structural Engineering, 131(9), pp.1426-1433 
    3. Hisabe, N., Yoshitake, I., Tanaka, H., Hamada, S. (2005) Mechanical Behavior of Fiber Reinforced Concrete Element Subjected to Pure Shearing Stress, Int. Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites in Structural Applications, pp.1-7 
    4. Kim, J.K., Kim, J.S., Ha, G.J., Kim, Y.Y. (2007) Tensile and fiber Dispersion Performance of ECC (Engineered Cementitious Composite) Produced with Slag Particles, Cement and Concrete Res., 37(7), pp.1096-1105 
    5. Kim, Y.Y., Kim, J.S., Ha, G.J., Kim, J.K. (2005) Influence of ECC Ductility on the Diagonal Tension Behavior(Shear Capacity) of Infill Panels, Int. Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites in Structural Applications 
    6. Li, V.C. (1992) Post-Crack Scaling Relations for Fiber Reinforced Cementitious Composites, ASCE Journal of Materials in Civil Engineering, 4(1), pp.41-57 
    7. Walraven, J.C. (1981) Fundamental Analysis of Aggregate Interlock, Proceedings, ASCE, 107(ST11), pp.2245-2270 
    8. Vecchio, F.J., Collins, M.P. (1986) The Modified Compression-Field Theory for Reinforced Concrete Elements Subjected to Shear, ACI Journal, 83(2), pp.219-231 
    9. 김윤용 (2003) 습식스프레이공법으로 타설된 고인성 섬유보강모르타르(ECC)의 역학적 특성과 보수 성능, 한국콘크리트학회 논문집, 15(3), pp.462-469     
    10. 김윤용, 박연동 (2004) 거더교의 슬래브 연속화를 위하여 도입한 ECC 연결슬래브의 설계개념 및 적용방안, 대한토목학회 논문집, 24(6A), pp.1151-1158 
    11. Hakuto, S., Ozawa, J., Watanabe, K., Nakamura, H. (2001) Test on structural walls using fiber reinforced cement composite, Summaries of Technical Papers of Annual Meeting of AIJ, C-2, pp.53-54(in Japanese) 
    12. Mikame, A., Fukuyama, H., Suwada, G., Satoh, Y. (1998) Study on ductile cement composite for structural elements(Part III Shear test of structural walls), Summaries of Technical Papers of Annual Meeting of AIJ, C-2, pp.935-936(in Japanese) 
    13. 조창근 (2004) FRP 콘크리트 복합구조 부재시스템의 휨 및 전단 거동예측, 대한건축학회 구조계 논문집, 20(8), pp.35-42 
    14. Li., V.C. (1993) From Micromechanics to Structural Engineering-The Design of Cementitious Composites for Civil Engineering Applications, Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering, JSCE, 10(2), pp.37-48 
    15. Nagai, S., Kanda, T., Maruta, M., Miyashita, T. (2002) Shear Capacity of Ductile Wall with High Performance Fiber Reinforced Cement Composite, Proceedings of the 1st fib Congress, pp.767-774 
    16. Fukuyama, H., Suwada, H. (2003) Basic Test on Compressive Properties of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites(Part 2 Biaxial Loading Test), Summaries of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, pp.421-422 
    17. Kim, Y.Y., Fischer, G., Li, V.C. (2004) Performance of Bridge Deck Link Slabs Designed with Ductile Engineered Cementitious Composite(ECC), ACI Structural Journal, 101(6), pp.792-801 
    18. Vecchio, F.J., Emara, M.B. (1992) Shear Deformations in Reinforced Concrete Frames, ACI Journal, 89(1), pp.46-56 
    19. 김윤용, 조창근, 하기주, 배수호 (2006) 고성능 섬유복합재료 HPFRCC의 개발전략, 콘크리트학회지, 18(3), pp.82-86 
    20. Cho, C.G., Kwon, M. (2004) Development and Modeling of Frictional Wall Damper and Its Applications in R/C Frame Structures, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 33(7), pp.821-838 
    21. Cho, C.G., Kwon, M. (2008) Prediction of Nonlinear Bending Behavior for FRP Concrete Beams Based on Multi-Axial Constitutive Laws, Engineering Structures, 30, pp.2311-2320 
    22. Kim, Y.Y., Kim, J.S., Kim, J.K. (2007) Diverse Constructability of ECC Designed with Ground Granulated Blast Furnace Slag, International J. of Concrete Structures and Materials, 1(1), pp.11-19     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Cho, Hyun-Woo ; Bang, Jin-Wook ; Han, Byung-Chan ; Kim, Yun-Yong 2011. "Flexural Experiments on Reinforced Concrete Beams Strengthened with ECC and High Strength Rebar" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 23(4): 503~509     
    2. Cho, Chang-Geun ; Han, Sung-Jin ; Kwon, Min-Ho ; Lim, Cheong-Kweon 2012. "Seismic Performance Evaluation of Reinforced Concrete Columns by Applying Steel Fiber-Reinforced Mortar at Plastic Hinge Region" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 24(3): 241~248     
    3. Cho, Chang-Geun 2013. "Nonlinear Analysis of FRP Strengthened Reinforced Concrete Columns by Force-Based Finite Element Model" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, 25(5): 529~537     

 저자의 다른 논문

  • 조창근 (16)

    1. 2009 "Displacement-based seismic design of reinforced concrete columns strengthened by FRP jackets using a nonlinear flexural model" Computers & concrete 6 (2): 95~108  
    2. 2009 "철근콘크리트 보-기둥 접합부의 비선형 전단거동예측" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 13 (2): 29~36    
    3. 2010 "스틸재킷 보강 철근콘크리트 기둥의 변위기반 내진 성능 개선 설계 방법" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute 22 (1): 11~18    
    4. 2010 "변위기반 설계법에 의한 RC 기둥의 Steel Jacket 보강 내진성능개선 설계법" 한국공간구조학회논문집 = Journal of the Korean Association for Spatial Structures 10 (4): 49~57    
    5. 2012 "Flexural performance and fiber distribution of an extruded DFRCC panel" Computers & concrete 10 (2): 105~119  
    6. 2013 "휘는 콘크리트를 이용한 장경간 RC 복합바닥기술 - 고연성복합체 적용 RC 복합슬래브의 현장적용 사례 -" 한국공간구조학회지 = Journal of the Korean Association for Spatial Structures 13 (4): 6~10    
    7. 2013 "프리캐스트 고인성 섬유복합체 적용RC 복합기둥의 시공사례" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 25 (5): 25~28    
    8. 2013 "하중기반 유한요소모델에 의한 FRP 보강 철근콘크리트 기둥의 비선형 해석" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute 25 (5): 529~537    
    9. 2014 "SP제 및 물시멘트비 영향을 고려한 초유동 콘크리트의 흐름 실험 및 해석" 콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute 26 (6): 671~677    
    10. 2014 "시뮬레이션 기법을 활용한 고성능 프리캐스트 콘크리트 기둥의 작업프로세스 분석" 한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management 15 (4): 49~57    
  • 김윤용 (26)

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