• Computers and Concrete
• /
• 제7권5호
• /
• pp.455-468
• /
• 2010

This paper presents a prediction and simulation method of tensile stress-strain curves of Engineered Cementitious Composites (ECC). For this purpose, the bridging stress and crack opening relations were obtained by the fiber bridging constitutive law which is quantitatively able to consider the fiber distribution characteristics. And then, a multi-linear model is employed for a simplification of the bridging stress and crack opening relation. In addition, to account the variability of material properties, randomly distributed properties drawn from a normal distribution with 95% confidence are assigned to each element which is determined on the basis of crack spacing. To consider the variation of crack spacing, randomly distributed crack spacing is drawn from the probability density function of fiber inclined angle calculated based on sectional image analysis. An equation for calculation of the crack spacing that takes into quantitative consideration the dimensions and fiber distribution was also derived. Subsequently, a series of simulations of ECC tensile stress-strain curves was performed. The simulation results exhibit obvious strain hardening behavior associated with multiple cracking, which correspond well with test results.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.541-548
• /
• 2009

지금까지 ECC의 인장거동 예측에 대한 이론적인 연구는 균열면에서 섬유가 균일하게 분산되어 있다고 가정하고 섬유 가교 곡선을 유도하는 방법으로 수행되었으며, 섬유의 기울어진 각도와 섬유사이의 간격은 섬유 가교 곡선을 예측하는데 큰 영향을 준다. 그러나 이론적으로 유도된 방법은 섬유의 기울어진 각도와 섬유 간격에 따라서 섬유가교 곡선의 형태가 달라지는 것을 모사하지 못하여 실제 섬유 가교 곡선과 차이를 보이며, ECC 인장거동을 예측할 때 큰 오차가 발생할 수 있다. 이 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 균열면에서 섬유 가교 작용에 기여하는 유효 섬유의 개수를 섬유의 기울어진 각도와 섬유 간격에 따라 고려한 후, 수정된 섬유 가교 곡선을 구하고, 이를 이용하여 보다 합리적인 ECC의 인장거동 예측기법을 제시하였다. 또한, 인장거동 예측에 중요한 변수인 초기 균열 강도, 섬유 가교 곡선에서의 최고 응력과 변위, 인장변형률, 균열간격을 구하기 위한 방법과 절차를 제시하였다. 그리고 예측 방법의 타당성을 평가하기 위하여 수정된 섬유 가교 곡선과 이론적인 섬유 가교 곡선으로 구한 ECC의 인장거동을 실험 결과와 비교하였다. 수정된 섬유 가교 곡선을 사용할 경우, 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었으며, ECC의 인장거동을 합리적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
• /
• pp.669-672
• /
• 2006

Recently, large efforts have been made to develop and understand the behavior of Fiber Reinforced Concrete. As in the static loading cases, many researches have been done. However, a few studies have been conducted in cyclic behaviors of FRC. The main objective of the present work is to investigate the cyclic behavior of fiber reinforced concrete with theoretical method. First, cyclic constitutive relations which describe the crack bridging stress considering non-uniform interfacial bond degradation in short randomly oriented fiber reinforced matrix composites under uniaxial cyclic tension were considered. A cyclic degradation model of single fiber based on micromechanics also taken into consideration. As an example, fatigue analysis for ECC with PVA fiber was conducted using proposed equations. Results shows that proposed method can establish a basis for analyzing cyclic behavior of fiber reinforced composites.