합성 데크 슬래브·프리캐스트 합성보의 휨·처짐·전단성능 모델링 연구

Modeling flexural/deflection/shear performance of composite deck slabs and precast composite beams

연구 내용

매크로 합성섬유 및 시공 고정 디테일을 포함한 합성 데크와 프리캐스트 합성보의 휨·처짐·전단 거동을 실험과 유한요소해석으로 규명하고, 설계 모델을 정립하는 연구

본 연구는 합성 데크 슬래브와 프리캐스트 합성보에서 섬유 보강, 고정장치 상세, 접합면 메커니즘이 구조 성능에 미치는 영향을 다룹니다. 매크로 합성섬유 혼입에 따른 압축·탄성 특성과 최대강도 이후 잔여강도를 확인하고, 온도 이력과 열특성을 고려한 처짐 예측 절차를 제안합니다. 또한 고정장치 접촉면 하중을 유한요소해석으로 산정한 뒤 직접인장시험으로 앵커리지 성능을 검증하여 시공 안전성과 휨 성능을 함께 평가합니다. 프리캐스트 접합부에서는 전단키 상세와 모멘트 방향을 변수로 하여 수평전단강도·전단강도를 시험 기반으로 해석하고, 접촉 모델 기반 파손 시뮬레이션으로 해석 정합성을 확보합니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

초기에는 매크로 합성섬유 보강 콘크리트의 재료 특성과 데크 플레이트의 휨 성능을 실험으로 확인하고, 기존 기준 대비 정확도를 높인 휨 강도 모델을 제시했습니다. 이후 화재 후 성능을 다루기 위해 열 특성을 고려한 처짐 추정 방법을 확장하고, 온도분포 적용의 차이가 예측에 미치는 영향을 분석했습니다. 동시에 설치·해체가 용이한 데크 시스템의 고정 디테일을 대상으로 유한요소해석과 직접인장시험을 연계해 상세를 최적화하는 연구를 수행했습니다. 최근에는 프리캐스트 접합부의 수평전단강도와 전단철근비 영향처럼 접합 거동 변수를 실험으로 검증하고, ABAQUS 기반 접촉 모델로 쪼갬인장 시뮬레이션 정합성을 높이는 방향으로 심화되었습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

합성 데크의 잔여강도 기반 설계
화재 후 처짐 예측 절차
열특성 연계 구조해석 입력값
분리·가설 쉬운 데크 고정장치 상세
시공 하중 안전성 검증 프레임
전단키 상세 기반 수평전단강도 평가
PC-CIP 합성보 전단철근비 영향 모델
모멘트 방향에 따른 균열·거동 해석
접촉 모델 기반 파손/균열 시뮬레이션
구조 기준 대비 설계 보정식 도출