논문 : 개선된 쉘유한요소를 이용한 합성판 및 합성쉘의 기하학적 비선형해석

유승운 關東大學校 産業技術開發硏究所 1995 산업기술논문집 Vol.- No.10

퍼포본드 FRP-콘크리트 합성보의 휨/전단거동에 관한 외연적 비선형 유한요소해석 연구

유승운 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.11

In this study, the flexural/shear behavior characteristics of perfobond FRP-concrete composite beams using an FRP plate with perforated webs as formwork and reinforcement are analyzed through an analytical method. Compared with the existing experimental results, we have proved its usefulness and use it in future practice. When the nonlinearity is very large in this case, the nonlinear finite element analysis by an explicit method will be effective. The concrete damage plasticity (CDP) model adopted in this study is considered to be able to adequately simulate the nonlinear behavior of concrete, and the determination of several variable factors required in the model is compared with the experimental results and values used in the study. This recommendation will require review and adjustment for more diverse cases. The effect of the perfobond of the composite beam with perforated web is considered to be somewhat effective in terms of securing the initial stiffness, but in the case of the apex, it is considered that the cross-sectional loss and the effect of improving the bonding force should be properly arranged. The contact problem, such as slipping of the FRP plate and concrete, is considered to be one of the reasons that the initial stiffness is slightly larger than the test result, and the slightly difference from the experimental results is attributed to the separation problem between concrete and FRP after the peak. 본 연구에서는 천공된 웨브를 가진 FRP판을 거푸집 및 보강재로 활용한 퍼포본드 FRP-콘크리트 합성보의 휨/전단 거동 특성을 해석적인 방법으로 거동특성을 파악한다. 기존 실험결과와 비교하여 그 유용성을 입증하고 차후 실무에 활용하고자 한다. 본 사례와 같이 비선형성이 매우 큰 경우에는 외연적 방법에 의한 비선형 유한요소해석이 효과적일 것이다. 본 연구에서 채택한 콘크리트손상소성(concrete damage plasticity: CDP)모델은 콘크리트의 비선형적 거동을 적절히 모사할 수 있는 것으로 사료되며, 모델에서 필요한 여러 변수 인자의 결정은 실험결과와 비교하여 연구에서 사용한 값들을 추천하나, 보다 다양한 케이스에 대한 검토 및 조정이 필요할 것이다. 웨브가 천공된 합성보의 퍼포본드의 효과는 초기강성의 확보 측면에서 다소 효과가 있는 것으로 판단되나 정점에서의 경우 단면 손실과 결합력 증진 효과를 적절히 안배해야 할 것으로 사료된다. FRP 판과 콘크리트의 미끄러짐 등의 접촉문제는 초기 강성이 실험결과보다 다소 크게 나타난 이유 중에 하나라 판단되며 정점 이후 콘크리트와 FRP 의 분리문제 등이 실험결과와 다소 차이를 보인 원인으로 생각한다.

FRP합성보의 휨전단 균열형태에 대한 외연적 비선형해석

유승운,유준상 한국복합신소재구조학회 2019 복합신소재구조학회 학술발표회 Vol.2019 No.04

퍼포본드 FRP-콘크리트 합성보의 실험적 연구

유승운,국무성 한국구조물진단유지관리공학회 2010 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.14 No.2

퍼포본드 FRP 판을 영구 거푸집 및 인장 보강재로 이용한 합성보에 대한 실험을 수행하였다. FRP 판을 영구 거푸집 및 인장 보강재의 합성이용은 재래적인 방법에서 필요한 거푸집 조립 및 탈형 등의 작업이 수반되지 않으므로 빠른 시공이 가능하다. FRP 판과 콘크리트가 합성 구조체로 작용하기 위해서는 FRP 판의 표면처리가 필요하다. 이를 위해 FRP 판에 잔골재를 현장에서 많이 사용하는 에폭시를 이용하여 부착하고 FRP 판의 웨브에 구멍을 천공하였다. 합성보에 추가적인 휨 및 전단보강은 하지 않았다. 비교를 위해 두 가지 종류의 비교 실험시편을 제작하였다. FRP 판의 웨브에 구멍을 천공하지 않은 비교 실험시편과 FRP 판 대신에 철근으로 보강한 비교 실험시편이다. 모든 시험체는 중앙에 집중하중을 재하하여 파괴까지 실험하였다. 본 연구 결과 퍼포본드 FRP 판은 콘크리트 구조물의 영구 거푸집 대용 및 인장 보강재로도 활용 할 수 있는 가능성을 보여주었다. An experimental study of composite beam with perforated fiber reinforced polymer(FRP) plank as a permanent formwork and the tensile reinforcement was performed. A combined formwork and reinforcement system can facilitate rapid construction of concrete members since no conventional formwork is needed, which requires time consuming assembly and dismantling. In order for a smooth FRP plank to act compositely with the concrete, the surface of the FRP needs to be treated to increase its bond properties. Aggregates were bonded to the FRP plank using a commercially available epoxy and perforated web of plank. No additional flexural or shear reinforcement was provided in the beams. For comparison, two control specimens were tested. One control had no perforated hole in the web of FRP plank and the other had internal steel reinforcing bars instead of the FRP plank. The beams were loaded by central patch load to their ultimate capacity. This study demonstrates that the perforated FRP plank has the potential to serve as a permanent formwork and reinforcing for concrete beam.

동해안 지역 해사를 활용한 레미콘의 제조에 관한 연구

유승운 관동대학교 1999 산학연컨소시엄 연구개발과제집 Vol.1998(6) No.-

FRP 합성보의 휨/전단거동해석에서 콘크리트손상소성모델의 여러 변수들의 영향

유승운,유준상 한국복합신소재구조학회 2019 복합신소재구조학회논문집 Vol.10 No.4

본 연구는 FRP-콘크리트 합성구조의 휨/전단에 대한 구조적 성능 및 거동 특성을 해석적으로 규명하고자 휨/전단 저항성능에 대해 외연적 유한요소해석을 이용하여 FRP 합성보의 휨/전단파괴거동 해석을 실시하여 기 수행한 실험과 비교분석 하고, 적용된 콘크리트손상소성모델의 각각의 인자들의 영향에 대해 매개분석하고 최적화된 안을 제시하고자 하였다. 기하학적 및 재료적 비선형성 큰 경우 유한요소해석 중 내연적 해석의 경우 수렴에 많은 문제점을 내포함으로 외연적 유한요소 접근법이 보다 합리적임을 수치해석을 통해 보였다. 본 연구의 경우 콘크리트손상소성모델의 여러 인자들에 대한 매개변수 해석을 수행한 결과, 다이레이션각의 경우는 26°, 파괴에너지 값으로 100Nm/m2, 인자 Kc의 값으로는 0.667 그리고 손상계수는 감안하는 것이 합리적이다. This paper is about flexure/shear behavior of FRP composite structure that can replace reinforced concrete structure. In order to investigate the flexure/shear behavior characteristic in analytical means, ABAQUS/Explicit was utilized for nonlinear analysis, and the various parameters and their influence were analyzed and compared with previous results to suggest values appropriated to this FRP composite structure. In case of implicit finite element analysis, the convergence is very ambiguous when geometrical and material non-linearity are large, so explicit FEA used in this study seems to be appropriate and it was proved by numerical analysis test. As the result of CDP(concrete damaged plasticity) model, it was recommended the result that 0.667 for Kc value, 100Nm/m2 for the value of fracture energy, 26° for the dilation angle and the consideration of damage parameter are believed to be appropriate.

두꺼운 평판 해석에서의 유한스트립법의 적용

유승운 관동대학교 1996 關大論文集 Vol.24 No.1

It is well known that the analysis of structure which has constant material and geometrical properties along a particular direction can extremely simplified by he combined use of finite elements and continuous function satisfied the boundary conditions. The original finite strip method is used the beam eigen function as continuous function and formulated by based on Kirchhoff theory. But this method is restricted the boundary condition and only a0plicable to thin plate structures. This paper used the B-spline function as contionous function and formulated by based on Mindlin theory. Therefore this method can treat various boundary condition and various plate thickness.

프리캐스트 PC 세그멘탈 교량 접합부의 역학적 거동에 관한 연구

유승운,박재운,임정호 대한토목학회 1995 대한토목학회 학술발표회 논문집 Vol.1995 No.1

FRP-콘크리트 합성보의 휨거동에 관한 외연적 비선형 유한요소해석 연구

유승운,강가람 대한토목학회 2017 대한토목학회논문집 Vol.37 No.2

본 연구는 철근콘크리트구조를 대신할 FRP-콘크리트 합성구조의 극한 휨 거동에 관한 것으로, FRP-콘크리트 합성보의 구조적 성능 및 거동 특성을 수치 해석적으로 규명하고자 범용 해석프로그램인 ABAQUS를 사용하여 외연적 비선형 유한요소해석을 실시하고 기 수행한 실험과 비교 분석하였다. 콘크리트의 재료모델은 콘크리트 손상 소성모델을 사용하였으며, 콘크리트 압축응력은 유로코드를 사용하였다. 4가지 종류의 FRP-콘크리트 합성보에 대해 비선형해석을 수행하고 극한하중 및 균열 형태를 비교 분석하였다. 본 모델의 경우 극한 하중 및 균열 형태를 잘 모사할 수 있었기 때문에 앞으로 다양한 FRP-콘크리트 합성구조의 정밀한 구조거동 해석 및 분석에 사용 가능할 것으로 판단된다. In order to study ultimate flexure behavior of FRP-concrete composite structures which can replace reinforced concrete structures,ABAQUS, a general purpose analysis program, was utilized for numerical nonlinear analysis of structural performance and behavior characteristics of FRP-concrete composite beams. Explicit nonlinear finite element analysis was conducted and the numerical results were compared with previous experiments. Concrete damaged plasticity model was adopted as material properties of concrete and Euro code was used as compressive stress state. Nonlinear analysis was performed for four different types of FRP-concrete composite beams, and ultimate load and cracking pattern was compared and analyzed. The model suggested in this research was able to simulate ultimate load and cracking pattern properly, it is expected to be utilized in study of precise structural and behavioral characteristics of various FRP-concrete composite structures.

산업폐기물을 활용한 레미콘 제조의 실용화에 관한 연구

유승운 관동대학교 1998 산학연컨소시엄 연구개발과제집 Vol.1997(5) No.-