Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Members using Plasticity with Multiple Failure Criteria

다중 파괴기준의 소성모델을 이용한 철근콘크리트부재의 비선형 해석

Concrete has two different failure mechanisms : compressive crushing and tensile cracking. Concrete models should use the two different failure criteria to analyze the inelastic behavior of concrete including multiaxial crushing and tensile cracking. Concrete models used in this study are based on plasticity with multiple failure criteria of compressive crushing and tensile cracking. For tensile cracking behavior, two different plasticity models are investigated. The* ,e are rotating-crack and fixed-crack plasticity models, classified according to idealization of crack 0rientat:ions. The material models simplify inelastic behavior of concrete for plane stress problenls. The material models are used for the finite element anlaysis. Analytical results are compared with several experiments of reinforced concrete member. The advantages and disadva.ntages of rotating-crack and fixed -crack plasticity models are discussed.

콘크리트는 압축압밀과 인장균열파괴의 두 개의 서로 다른 파괴양상을 타나낸다. 따라서, 다차원의 압밀과 인장균열을 포함하는 콘크리트의 비선형해석을 위하여 두개의 다른 파괴기준을 사용하는 콘크리트 재료모델이 사용되어야 한다. 본 연구에서 사용하는 콘크리트 모델은 소성이론에 기초한 것으로 압축압밀과 인장균열에 대한 다중파괴이론을 사용하고 잇다. 인장균열거동에 대해 두 개의 다른 재료모델이 사용되고 있는데, 이상화된 균열방향에 따라 분류되는 회전균열소성모델과 정지균열소성모델이 사용되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 비선형거동이 plane stress 문제에 대하여 단순화된다. 이 재료모델은 유한요소해석에 사용되며 그 결과는 몇 개의 철근콘크리트부재 실험과 비교된다. 회전균열소성모델과 정지균열소성모델의 장단점이 비교된다.