Prediction of Failure Mode Under Static Loading in Long Span Bridge Deck Slabs by FEM

An analytical model is presented to predict the static behavior of the long-span prestressed concrete bridge deck(the long-span PSC deck). The finite element analysis is performed and the results are compared with that of the previous experimental test. The load-deflection relationship curves by FEM are in good agreement with the results reported in the previous study. The failure mode of all test specimens is predicted by the punching shear in this study. It is also observed in the previous experimental test. The main objective of this paper is presenting supportive method to predict static behavior of the long-span PSC deck slab. It is not simulating the punching shear behavior graphically.

유한요소해석에 의한 장지간 바닥판의 정적파괴형태 예측

횡방향으로 프리스트레스가 도입된 장지간 PSC 바닥판의 정적 거동을 예측하기 위한 유한요소해석 모델을 구성하고, 해석결과를 선행연구에 의한 실험결과와 비교하였다. 유한요소해석에 의하여 서로 다른 콘크리트 강도와 프리스트레스 크기를 변수로 갖는 각각의 실험체에 대한 하중-처짐 관계 곡선을 비교적 근접하게 추정할 수 있었다. 또한, 변형률 분포와 변수에 따른 극한강도 변화로부터 펀칭전단에 의한 파괴형태와 손상범위 등을 간접적으로 예측할 수 있었다. 이 연구에서 활용된 유한요소해석 모델은 펀칭전단파괴에 의한 펀칭콘의 분리를 사실적으로 재현하기 위한 목적이 아니며, 실험연구를 위한 보조적 수단으로서 정적거동예측과 실험결과의 보완 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.