KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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An Experimental Study on the Static Behavior in Weak Axis of FRP Bridge Deck Filled with a Foam

폼 충전 FRP 바닥판의 약축방향 정적거동 특성에 관한 실험적 연구

  • 김병민 (고려대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 지광습 (한국건설기술연구원 구조연구부) ;
  • 황윤국 (한국건설기술연구원 구조연구부) ;
  • 이영호 (고려대학교 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2006.02.14
  • Accepted : 2006.09.18
  • Published : 2006.11.29
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Abstract

We investigated experimentally the static behavior of an orthotropic bridge deck which is made from glass fiber reinforced polymer (GFRP) and polyurethane foam. The bridge deck consists of many unit cells with rectangular holes which are filled with the foam to improve its structural behavior in its weak axis. It is found that although the elastic modulus of the foam compared to that of the GFRP is about the order of, the structural behaviors in the weak axis such as nominal strength, stiffness, etc. are greatly improved. Owing to the low mass density of the foam used in this study, the bridge deck is still light enough with the improved structural properties. Webs of the cells filled with the foam did not significantly contribute to the strength development of the deck. However, the propagation of a crack initiated in a cell is caught by the webs and limited to the inside of that cell only, which makes the load-displacement behavior of the foam-filled GFRP deck less brittle.

본 연구에서는 섬유강화 플라스틱(FRP) 소재로 제작된 사각형 중공 교량 바닥판의 약축방향 거동을 보완하기 위해서 바닥판의 중공 내부를 구조용 폼(foam)으로 충전하였다. 충전폼의 유무와 폼의 강도에 따른 약축방향 정적거동 특성을 실험적으로 분석하여 충전폼의 역할을 검토하였다. FRP에 비하여 탄성계수가 현저히 낮은 구조용 폼으로 바닥판 내부를 충전하여 도 본래의 경량성을 유지하면서 공칭강도, 강성 등의 횡방향 구조성능이 획기적으로 개선되었다. 웨브의 개수에 따른 파괴거동을 비교하여 내부충전 FRP 바닥판에서 웨브의 역할을 파악하였다. 웨브가 내부충전 FRP 바닥판의 약축방향 강도에 미치는 영향은 미미하였으나, 폼 내부에서 발생한 균열의 전파를 차단함으로써 파괴모드의 취성을 경감시켰다.

Keywords

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