초고성능 시멘트 복합체(ultra-high-performance cementitious conposites, UHPCC)는 우수한 압축강도와 연성을 나타내기 때문에 구조 부재 적용 시 단면을 상당히 감소시키고, 낮은 물-결합재비와 고분말 혼화 재료의 사용으로 높은 수축 변형률이 발생하게 되어 거푸집 및 보강근 등의 구속에 의한 수축 균열의 발생 가능성이 크다. 그러므로 이 연구에서는 UHPCC의 수축을 저감시키기 위한 방법으로 팽창재와 수축 저감제를 조합하여 혼입하고 자유수축과 구속 수축 거동을 평가하여 적합성 여부를 산정하였다. 실험 결과 팽창재와 수축 저감제를 조합하여 혼입한 경우에 약 40~44%의 자유수축 저감 효과를 보였으며, 잔류 인장응력은 약 35%와 47% 감소하였다. 지속적인 구속 하중에 의한 인장 크리프의 발생으로 탄성 수축 응력의 약 61%, 64%가 이완되는 것으로 나타났으며, 따라서 구속 수축 거동을 평가할 때에는 반드시 크리프 효과를 고려해야 한다고 판단되었다. 구속도는 0.78~0.85로 나타났으며 팽창재와 수축 저감제의 혼입에 의한 영향은 미미하였고 콘크리트 링의 두께가 클수록 감소하는 경향을 보였다. 또한, UHPCC의 인장 크리프 변형률을 측정하고 재령에 따라 변하는 구속 하중을 적용한 4-매개 변수 크리프 예측 모델과 비교하였다.
콘크리트의 건조수축은 수분확산과 밀접한 관계가 있으며, 수분확산과정은 온도와 습도에 의해 많은 영향을 받는다. 또한 물-시멘트비나 골재의 품질등에 의해서도 영향을 받기 때문에 고차의 비선형성을 보인다. 이 연구에서는 먼저 시간에 따른 콘크리트내의 수분분포를 해석하는 프로그램을 개발하고, 그리고 크리이프 및 온도와 숙성도에 따른 탄성계수의 변화를 고려하여 부등건조수축 및 부등응력을 계산하는 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램에 의한 해석값들을 BP-KX 모델에 의해 계산된 건조수축값 및 실험값과 비교하여 좋은 결과를 보여 주었으며, 콘크리트내의 응력은 시간과 위치에 따라 정량적으로 계산되었다.
Hernandez-Montes, Enrique;Aschheim, Mark;Gil-Martin, Luisa Maria
Structural Engineering and Mechanics
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제20권1호
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pp.69-83
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2005
In many cases, underground structures are built using conventional above-grade structural systems to carry gravity load. This paper proposes the use of underground arches, termed "buried arches", to support gravity loads, wherein the horizontal thrust of the arch is equilibrated by soil pressure. Because the horizontal soil pressure increases with depth, the depth of the arch may be reduced as the depth below grade increases. Critical to the success of such an approach is a proper accounting of creep and shrinkage for arches made of reinforced concrete. This paper addresses the influence of equilibrium, creep, and shrinkage as they affect the design of the arch from a theoretical perspective. Several examples illustrate the use of buried arches for the design of underground parking structures.
The primary purpose of this study is to investigate reusal techniques of by-product produced the combined heat power plant in the construction field, which may contribute to the savings of construction materials and the conservation of enviornment. This study is compared and evaluated by testing the chemical resistance, adiabatic temperature rising test, creep and drying shrinkage. As the result of the study, the following conclusions are derived : (1) hydration heat of the fly ash concrete is less than the plain concrete in adiabatic temperature rising test, (2) the fly axh concrete (FA 30%) is similar to the plain concrete in the chemical resistamce, (3) the fly ash concrete (FA 10, 30%) is similar to the plain concrete in drying shrinkage, but the fly ash concrete (FA 50%) is highly increased, (4) the fly ash concrete (FA 30%) is less than the plain concrete in creep test.
In this study, analytical methods for predicting the long term behavior of steel-concrete composite structures due to creep and shrinkage of concrete are investigated. For structural analysis considering long term behavior, the results are much dependent6 on the predictive models for creep and shrinkage of concrete which are ACI model, CEB-FIP model and BP model and the methods for the time analysis of structures which are AEMM, RCM and IDM. To demonstrate the validity of the program which was developed for this study, a steel-concrete composite column subjected to constant axial deformation was tested, and the experimental results wewe compared with analytical results. It was found that stresses are redistributed between concrete and wide flange steel, and analytical results by ACI model and IDM well predict the experimental data.
This paper presents experimental study on long-term behavior of RC and SRC columns. Shrinkage and creep tests were performed for two types of concrete used in manufacturing RC and SRC column specimens. Also, long-term tests under sustained load were carried out for RC and SRC column specimens. Shrinkage functions and creep coefficients to optimally fit the corresponding data were obtained from regression analysis and the regression results, ACI and CEB- FIP 90 model were applied to analyse long-term behvavior of RC and SRC column specimens. Creep coefficients calculated from test data were lower than those predicted by ACI and CEB-FIP 90 models. Long-term analysis results for RC and SRC column specimens using the regression results were relatively more accurate than those obtained using the existing models.
This paper proposes rheological creep and shrinkage model of FCM bridges made for HPC about 40Mpa. The proposed model separates time dependent part with characteristic material part and regards main variable as elastic modulus, which represents material characteristic and history. To find parameters of the model, we had creep, shrinkage and basic material tests about four FCM bridges. All specimens were tested with same condition, after 3days, 28days and 90days of curing. Also, exposed condition and closed condition were separately given to compare the data of each bridge. Finally, all creep data of four FCM bridges were compared to proposed rheological model and other proposed world code models, AASHTO, ACI, CEB-FIP, JSCE and etc.
본 연구에서는 수정유효탄성계수법에 근거하여 2축 휨과 축력을 동시에 받는 경우에 콘크리트의 크리프와 건조수축을 고려한 철근콘크리트 보의 효율적이고 합리적인 단면해석 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 재령보정계수와 선형 크리프 이론을 이용하였으며, 응력의 분포를 평형조건으로부터 유도하였다. 제안된 방법을 사용하여 직사각형 단면에 대한 예제해석을 수행하였으며 직사각형 단면에서 변형도의 변화와 응력의 변화를 검토하였다.
Chong, Kak Tien;Gilbert, R. Ian;Foster, Stephen J.
Computers and Concrete
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제1권2호
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pp.151-168
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2004
A two-dimensional nonlinear finite element model is developed to simulate time-dependent cracking of reinforced concrete members under service loads. To predict localized cracking, the crack band model is employed to model individual crack opening. In conjunction with the crack band model, a bond-interface element is used to model the slip between concrete and reinforcing steel permitting large slip displacements between the concrete element nodes and the steel truss element nodes at crack openings. The time-dependent effects of concrete creep and shrinkage are incorporated into the smeared crack model as inelastic pre-strains in an iterative solution procedure. Two test examples are shown to verify the finite element model with good agreement between the model and the observed test results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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