Prediction of Stress-Strain Relation and Evolution of Compliance of Concrete by a Micromechanical Model

미세역학이론에 의한 콘크리트의 응력-변형도 관계와 연성도의 예측에 관한 연구

In this study a model for the constitutive relation of a plane concrete is proposed using a micromechariical model. In this model a precursor crack is assumed to exist in the aggregate-cement paste interface, and the LEFM is used to predict the nucleation of the bond cracks and the grow th of mortar cracks. For computational convenience the bond crack-mortar crack configuration is transformed into a straight crack with a point force in the middle. 'The overall compliance and the cons,titutive relation are predicted from the damage due to microcracks, and the predicted stress-strain curves are compared with some experimental data. According to the results, the model predictions are better for under tensile loading than under compression, for high, strength concrete than for normal strength concrete.

본 연구에서는 미세역학모델을 이용하여 무근 콘크리트의 응력-변형도관계를 예측할 수 있는 모델을 제시하였다. 모델에서는 하중이 가해지기 전에 골재와 모르터의 경계면에 초기 균열이 존재한다고 가정하고 하중에 의한 부착균열과 모르터균열의 형성여부를판별하기 위하여 선형탄성파괴역학(LEFM) 이론을 사용하였다. 또한 계산의 편의를 위하여 이러한 부착균열-몰타균열의 결합된 형상을 등가 직선균열로 치환하여 해석하였다. 발생된 균열의 크기와 그 밀도로부터 손상된 콘크리트의 연성도와 변형의 증가량을 계산하고 발표된 실험결과와 비교하여 보았다. 그 결과 본 모델에 의한 응력-변형도 관계의 예측은 압축보다는 인장에, 보통 콘크리트보다 고강도 콘크리트에 더 잘 적용됨을 발견하였다.