유한 요소법을 이용한 줄눈 콘크리트 포장 응력식 개발

Development of Stress Equations of Jointed Concrete Pavement using Finite Element Method

한국형 포장 콘크리트에 있어 구조해석은 다양한 입력변수와 공용성 모형을 연결해주는 중간 매개체 역할을 하고 있어 그 중 요도가 매우 크다. 본 연구에서는 ABAQUS 구조해석 프로그램을 Shell 요소를 이용하여 콘크리트 포장의 거동을 분석할 수 있는 구조해석 기본 모형을 구축하였다. 이 모형을 Closed-Form Solution과 정확성이 검증된 Everfe 프로그램, 그리고 Solid 요소 모형과 비교하여 정확도를 검증하였다. 기본 Shell 모형을 이용하여 다양한 변수에 대한 구조해석을 수행하였으며 그 결과를 DB화하였다. SPSS 통계 프로그램과 해석 결과를 바탕으로 회귀식을 개발하였으며 온도 응력, 상향 응력, 하향 응력을 산정할 수 있는 응력식을 제안하였다.

A pavement structure analysis model plays a very important role which can correlate input variables to performance models. In this research, a standard shell element model was developed by use of the ABAQUS program so that behaviors of concrete pavements be analyzed. The model was verified in terms of its accuracy by way of comparing the results to those gathered from closed-form Solutions, the Everfe program, and the ABAQUS program with a solid model. Many input variables were analyzed in the model, and the results were stored in a database. Based on the SPSS program, stress equations with respect to temperature and curling effects were developed. All models gave over 0.90 of R2 value except the case considering top-down curling (R2=0.86)