A Theoretical and Experimental Investigation on the Mechanical Behavior of Concrete under Dynamic Loads

동적하중(動的荷重)을 받는 콘크리트의 역학적(力學的) 거동(擧動)에 관한 이론(理論) 및 실험연구(實驗硏究)

An experimental and theoretical investigation was conducted in the present study to explore the mechanical behavior of concrete under dynamic loads. The stress-strain behavior and mechanical characteristics of concrete under various strain-rates were studied from several series of experiments. A new constitutive theory was derived on the basis of viscoplasticity to model the dynamic behavior of concrete. The theory is verified by the present test results as well as other previous test data. It is found from the present study that the strength of concrete is greatly increased with the increase of strain rate and that the rate of strength increase is greater in tension than in compression. The present theory as well as present test results will provide very useful basis to explore the dynamic behavior of concrete structures.

본(本) 논문(論文)에서는 동적하중(動的荷重)을 받는 콘크리트의 역학적(力學的) 거동(擧動)을 규명하기 위하여 일련의 실험 및 이론연구를 수행하였다. 실험연구(實驗硏究)에서는 하중(荷重)의 변형속도(變形速度)를 변화시켜 가며 역학적(力學的) 특성(特性)의 변화와 응력(應力)-변형(變形)관계를 조사분석하였다. 콘크리트의 이러한 동적거동(動的擧動)을 모델하기 위하여 본(本) 논문(論文)에서는 점소성이론에 근거를 둔 새로운 이론을 유도하였다. 본 논문에서 유도된 구성방정식( 構成方程式)은 변형속도(變形速度)와 응력완화함수의 함수로 표시(表示)된다. 본(本) 이론(理論)을 본(本) 연구(硏究)의 실험자료(實驗資料)와 비교(比較)한 결과(結果) 본(本) 이론(理論)이 실험결과를 비교적 잘 서술하는 것으로 나타났다. 본(本) 연구결과(硏究結果) 변형속도(變形速度)가 증가함에 따라 콘크리트의 강도(强度)가 증가하며, 동적강도(動的强度)의 증가율이 압축하중보다 인장하중에서 더욱 큰 것으로 밝혀졌다. 본(本) 연구(硏究)의 실험결과 및 이론모델은 콘크리트구조물(構趙物)의 동적거동(動的擧動) 규명에 유용한 기초를 제공할 것으로 사료된다.