Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Beams Shear-Strengthened with Fiber Reinforced Polymer Composites

FRP로 전단보강된 철근콘크리트 보의 비선형 해석

This study presents the nonlinear finite element analysis to predict the behavior of reinforced concrete (RC) beams shear-strengthened with fiber-reinforced polymer laminates (FRP). In this paper, modeling concept for the FRP is introduced to enable the use of finite element methods for the shear analysis of RC beams shear-strengthened with FRP composites. The numerical techniques are used to represent the FRP composite, bond properties between the FRP and the concrete, and the RC beams. According to the proposed modeling methods, a finite element analysis is performed using a two-dimensional nonlinear finite element analysis program, VecTor2, based on the Disturbed Stress Field Model (DSFM). To verify the application of the DSFM for the prediction of the behavior of the shear-critical beams strengthened with FRP composites in shear, a detailed comparison between experimental and numerical results for the response of the RC beams is carried out.

이 연구에서는 FRP(fiber reinforced polymer)로 전단보강된 철근콘크리트(RC) 보의 전단거동을 예측하기 위하여 비선형 유한요소해석을 수행한다. FRP로 전단보강된 RC 보의 유한요소해석을 위하여 이 논문에서는 FRP에 대한 모델링 개념을 소개하며, RC 보와 FRP, 그리고 콘크리트와 FRP 사이의부착 특성을 나타낼 수 있는 수치해석기법을 사용한다. 제안된 모델링 기법에 따라, DSFM에 바탕을둔 2차원 비선형 유한요소해석 프로그램인 VecTor2를 이용하여 유한요소해석을 수행한다. 또한 FRP 로 전단보강된 RC 보의 거동에 대한 DSFM의 적용성을 검증하기 위하여 수치해석결과와 실험결과를 상세히 비교한다.