정적 반복하중을 받는 노후된 철근콘크리트 T형교의 파괴해석

송하원,송하원,변근주 한국콘크리트학회 1998 콘크리트학회지 Vol.10 No.6

In this paper, two dimensional and three dimentional modeling techniques are proposed for the failure analysis of deteriorated reinforced concrete T-girder bridge subjected to cyclic loading up to failure. For the nonlinear failure anaysis, a tension stiffening model which can consider degradation of bond between reinforcement and surrounding concrete due to corrision of rebars in old bridge is proposed and a modeling technique for the supports conditions of the bridges which can consider degradation of bearing at supports in old bridge is also proposed, The analysis results along with comparisons with full-scale failure-test results confirm that finite element modeling techniques in this paper can be well applied to the failure analyses of in-situ old reinforced concrete T-girder bridges subjected to cyclic loading and the support condition modeling especially affects the bridge strength significantly.

손상과 소성을 고려한 콘크리트 변형률 국소화의 유한요소해석

송하원,나웅진 한국전산구조공학회 1997 전산구조공학 Vol.10 No.3

The strain localization of concrete is a phenomenon such that the deformation of concrete is localized in finite region along with softening behavior. The objective of this paper is to develop a plasticity and damage algorithm for the finite element analysis of the strain-localization in concrete. In this paper, concrete member under strain localization is modeled with localized zone and non-localized zone. For modeling of the localized zone in concrete under strain localization, a general Drucker-Prager failure criterion by which the nonlinear strain softening behavior of concrete after peak-stress can be considered is introduced in a thermodynamic formulation of the classical plasticity model. The return-mapping algorithm is used for the integration of the elasto-plastic rate equation and the consistent tangent modulus is also derived. For the modeling of non-localized zone in concrete under strain localization, a consistent nonlinear elastic-damage algorithm is developed by modifying the free energy in thermodynamics. Using finite element program implemented with the developed algorithm, strain localization behaviors for concrete specimens under compression are simulated. 콘크리트에 발생하는 변형률 국소화는 연화거동에 수반하여 변형이 국부적으로 집중되는 현상으로 이를 유한요소해석 할 수 있는 일관된 알고리즘을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 변형률 국소화현상이 발생한 콘크리트는 변형률이 집중되는 국소화영역과 그외의 영역인 비국소화영역으로 크게 구분할 수 있으며 국소화영역에서는 연화현상을 포함하는 탄소성거동을 하게 되며 비국소화영역은 손상제하거동을 수반하게 된다. 변형률 국소화현상이 진행중인 콘크리트의 국소화영역을 모델링하기 위하여 열역학적으로 정식화된 전형적인 소성모델에 콘크리트의 극한응력 이후에 비선형 연화로 표현되는 소성거동을 고려할 수 있는 일반화된 Drucker-Prager모델을 도입하였으며 소성이론식의 적분을 위해 return-mapping 알고리즘을 사용하고 일관된 알고리즘을 전개하였다. 또한, 콘크리트의 비국소화영역의 모델링을 위하여 열역학적 자유에너지함수를 수정하여 비선형 탄성 및 손상의 일관된 알고리즘을 전개하였다. 개발된 알고리즘에 의한 유한요소해석을 통해 압축을 받는 콘크리트 부재의 변형률 국소화 현상을 해석하였다.

압력절점을 갖는 적층쉘 요소에 의한 콘크리트 원통형 구조물의 파괴해석

송하원,방정용,변근주,최강룡 한국전산구조공학회 1999 한국전산구조공학회논문집 Vol.12 No.3

압력절점은 요소의 균등한 압력증분을 1개의 자유도로 갖는 절점이며, 유한요소의 하중-변위 평형방정식에 체적과 압력의 관계를 추가하여 한계압력 이후에서도 체적변화에 따른 압력증분을 직접적으로 제저할 수 있는 절점이다. 본 연구에서는 철근콘크리트의 평면 구성 방정식과 적층정식화에 적용한 쉘 요소에 압력절점을 추가하고 해석시 체적을 제어함으로써 철근콘크리트 원통형 구조에 대해 파괴까지의 극한내압 능력을 해석할 수 있는 체적제어 비선형 해석기법을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 해석기법을 이용하여 철근콘크리트 원통형 구조물에 대하여 비선형 해석을 수행하여 한계압력과 한계압력 이후의 구조물의 거동을 예측하였으며 실험결과와 비교 검증하였다.

부식 저항성 평가에 따른 균열 콘크리트 보의 부식전위 연구

송하원,이창홍,이근주 한국구조물진단유지관리공학회 2009 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.13 No.1

건설산업에서 혼합콘크리트의 개발 및 사용은 내구성 측면에서의 공극구조개선 및 투수성 감소등의 확장 연구를 통해 나날이 증가하고 있는 실정이다. 한편, 콘크리트내의 균열은 투수성, 염해 침투속도 및 압축강도등을 결정하는 중요한 인자이며, 이는 철근의 부식과도 밀접한 관련을 가지는 것으로 알려져 있다. 더욱이 콘크리트 구조물의 피복두께에 균열이 발생한 경우, 이를 통해 철근 부식이 가속화됨은 주지의 사실이다. 최근에 콘크리트내의 침투를 고려한 균열효과와 관련하여 다수의 연구가 수행되어져 온 것이 사실이며, 그에 따라 내구성을 고려한 균열 혼합콘크리트의 사용수명 평가에 관한 연구도 필요한 것이 사실이다. 본 연구에서는 0.3mm의 균열을 변수로 두고, OPC, 30% PFA, 60% GGBS 및 10% SF의 결합재를 혼입하여 사용한 혼합콘크리트보의 부식평가를 자연 및 인공 환경조건에 맞추어 반전지전위측정시험, 갈바닉전류측정시험, 무게감량법등으로 측정 및 비교분석하였다. Development and use of blended cement concrete is gaining more importance in the construction industry with reference to durability mainly due to the pore refinement and reduction in permeability. Cracks play a major role on important parameters like permeability, rate of chloride ingress, compressive strength and thus affect the reinforcement corrosion protection. Furthermore, when a crack occurs in the cover concrete, the corrosion of the steel reinforcement may be accelerated because the deterioration causing factors can pass through the crack. In recent years the effect of cracking on the penetration of concrete has been the subject of numerous investigations. Therefore assessing the service life using blended concrete becomes obviously in considering the durability. In the present study, the corrosion assessment of composite concrete beams with and without crack with of 0.3mm using OPC, 30% PFA, 60% GGBS, 10% SF was performed using half cell potential measurement, galvanic potential measurement, mass loss of steel over a period of 60days under marine environmental conditions and the results were discussed in detail.

PSC 박스 거더 철도교량의 해석 및 스트럿-타이 모델에 의한 격벽부 설계

송하원,김형운,김영훈,변근주,Song, Ha-Won,Kim, Hyoung-Woon,Kim, Young-Hoon,Byun, Keun-Joo 한국철도학회 1998 한국철도학회논문집 Vol.1 No.1

The functions of diaphragms at abutments and piers of PSC box girder railway bridge are to transfer forces from the superstructure onto bearings or columns and to stiffen the superstructure cross-section against in -plane deformation. Due to stress disturbance at diaphragm, the design for the diaphragm using conventional design method is relatively irrational than those for other structural members. And, due to contribution to boundary condition of deck slab by the diaphragm, the behavior of deck slab near the diaphragm is different from that of the deck slab obtained from two dimensional analysis of the bridge, which is basis for the design of deck slab. In this paper, three dimensional behavior of deck slab near the diaphragm of prestressed concrete (PSC) box girder railway bridge constructed by the precast span method are analyzed by using three dimensional finite element modeling and using the strut-and-tie model design of the diaphragm are presented. The modeling techniques used in this paper can be applied effectively to examine the causes of cracks at deck slab near diaphragm and to design diaphragm rationally.

바람이 전해주는 이야기- 마니또

송하원 우리신학연구소 2004 갈라진 시대의 기쁜소식 Vol.- No.642

국제 위원회 소식

송하원 대한토목학회 2008 대한토목학회지 Vol.56 No.10

경계요소법에 의한 콘크리트 구조물의 진행성 파괴해석

송하원,전재홍 한국전산구조공학회 1996 전산구조공학 Vol.9 No.4

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 . This paper is about a progressive fracture analysis of concrete by boundary element method. From both displacement boundary integral equation and traction boundary integral equation of solids with cracks, a boundary integral equation for crack problem is derived. For the analysis of progressive fracture of concrete, fracture process zone is modelled based on Dugdale-Barenblatt model with linear tension-softening curve. By using the boundary element modeling, the progressive fractures of concrete beam and compact-tension specimens with various loading conditions are analyzed and compared with experiments. The analysis results show that the technique in this paper can predict the maximum strength and the nonlinear behavior of concrete including post-peak behavior.

어린이처럼-천진난만/팔다리

송하원 우리신학연구소 2007 갈라진 시대의 기쁜소식 Vol.- No.797

콘크리트 내구성 관련 제 기준

송하원 한국콘크리트학회 2001 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.2001 No.11