Cyclic Creep Model for the Deflection Calculation of Reinforced Concrete Flexural Members under Fatigue Loads

피로하중을 받는 철근콘크리트 휨부재의 처짐산정을 위한 반복크리프 모델

The present paper focuses on the development of a realistic analysis model for the deformation calculation of reinforced concrete beams subjected to fatigue loadings. The proposed model considers the effect of cyclic creep, which arises from the repeated loading, to calculate the deformation of reinforced concrete beams. A comprehensive experimental program has been set up to identify the deformation accumulation of reinforced concrete beams under repeated loadings. The major test variables were the concrete compressive strength and the magnitude of fatigue loads. The model was calibrated from the present test results. The proposed model allows more realistic analysis of reinforced concrete beams under fatigue loads, especially deformation accumulation of such beams.

본 연구에서는 반복하중을 받는 철근콘크리트보의 피로현상에 피로의 지속으로 인한 크리프 특성을 고려함으로서 실제의 반복사용하중상태에서 크리프와 피로가 공존하는 것을 반영하여 모델을 구성하였다. 반복크리프 모델에서, 철근 콘크리트 보의 휨손상 진행에 따른 압축영역의 손상속도를 정확히 대표할 수 있는 반복크리프 지수(n)의 특성을 도입하여 평가하였다. 이 지수는 크리프특성의 지수 n$_1$과 피로특성의 지수 n$_2$로 구분하였다. 모델의 적정성을 평가하기 위하여 철근콘크리트보의 피로실험을 수행하였으며, n$_2$의 경우 보통강도에서 고강도까지 콘크리트의 강도와 하중크기를 주요변수로 실험하였다. 본 실험결과로부터 반복하중에 의한 크리프모델의 지수를 결정하였다. 본 연구에서 제시된 반복크리프모델은 철근콘크리트 보의 피로손상의 누적과 처짐거동을 잘 설명할 수 있는 것으로 나타났으며, 앞으로 이들 부재의 피로거동해석에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.