철근콘크리트의 3차원 재료비선형해석

A Three-Dimensional Material Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete

본 연구는 철근콘크리트 부재의 3차원 재료적 비선형해석을 하기 위한 것이다. 콘크리트는 3축 비선형 응력-변형률 거동, 균열, 파쇄 및 변형률완화를 포함하는 3차원 16절점 고체요소를 사용하고, 철근은 변형률경화를 갖는 3차원 3절점 트러스요소를 사용한다. 균열 후 골재의 맞물림을 고려하는 유효전단계수를 평가하기 위해서 균열의 진행여부에 따른 전단유지계수를 도입하였으며, 수치해를 얻기 위해 수정뉴턴방법을 사용하였다. 가우스점에서의 해석결과는 그래픽으로 확인된다. 수치예제로서 Krahl의 철근콘크리트 보와 Hedgren의 철근콘크리트 쉘을 채택하여 해석결과와 비교하였다.

Objection of this study is to present the three-dimensional material nonlinear analysis of reinforced concrete. A concrete is idealized with three-dimensional 16-node solid element including triaxial nonlinear stress-strain behavior, cracking, crushing and strain softening: a steel with three-dimensional 3 node truss element including elastic-plastic behavior with strain hardening. The cracked shear retention factor is introduced to estimate the effective shear modulus con sidering aggregate interlock after c:racking and a modified newton method is used to obtain a nu merical solution. Numerical results in a gauss point is displayed graphically. Numerical examples of Krahl's reinforced concrete beam and Hedgreds shell are selected to compare with the experimental and numerical results.