StructFlow

Tool · Moment–curvature

모멘트–곡률 섬유요소 해석: 세 가지 콘크리트 모델, 한 장의 그림으로 연성 비교.

피복 콘크리트와 횡구속 코어 콘크리트를 함께 고려하는 섬유요소 단면 해석으로, 항복점, 공칭점, 최대점, 극한점과 곡률 연성도 μφ를 얻습니다.

도구 화면

모멘트–곡률 해석 화면
그림 160 × 60 cm 단면, fc′ 700 kgf/cm², 축력비 0.1, Mander 구속 K=1.3의 모멘트–곡률 곡선과 재료 응력–변형률 관계.

같은 단면, 네 가지 모델

아래 그림은 계산 엔진이 같은 단면에 네 가지 콘크리트 모델을 각각 적용하여 실제로 계산한 결과로, 구속과 섬유 보강이 극한 곡률과 연성에 미치는 영향을 한눈에 볼 수 있습니다.

네 가지 콘크리트 모델의 모멘트–곡률 곡선0.000.050.100.150.20050100150200250곡률 φ (1/m)M (tf·m)비구속(μφ ≈ 3.25)Mander 구속 K=1.3(μφ ≈ 19.21)HUNG (HPFRCC)(μφ ≈ 12.01)UHPC 피복(μφ ≈ 8.79)
그림 260 × 60 cm, 10-#10, fc′ 700 kgf/cm², P=0.1fc′Ag 단면의 네 가지 콘크리트 모델별 모멘트–곡률 곡선. 원은 극한점, 괄호 안은 곡률 연성도 μφ=φu/φy입니다.

재료 모델

코어 콘크리트는 Mander 구속 모델 [1, 2]을 사용하고, HUNG 모델은 고성능 섬유보강 콘크리트(HPFRCC)를 기술하며 [11, 12], UHPC 피복 모델은 UHPC 피복으로 기존 기둥을 보강하는 연구 [13, 14]에 대응합니다. 철근은 변형경화, 파단과 좌굴을 고려합니다.

참고문헌

  1. Mander, J. B., Priestley, M. J. N., & Park, R. (1988). Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, 114(8), 1804–1826. doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:8(1804)
  2. Popovics, S. (1973). A numerical approach to the complete stress-strain curve of concrete. Cement and Concrete Research, 3(5), 583–599. doi:10.1016/0008-8846(73)90096-3
  3. Whitney, C. S. (1937). Design of reinforced concrete members under flexure or combined flexure and direct compression. ACI Journal Proceedings, 33(3), 483–498. doi:10.14359/8429
  4. ACI Committee 318. (2019). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-19) and Commentary (ACI 318R-19). American Concrete Institute. doi:10.14359/51716937
  5. 內政部(Ministry of the Interior, Taiwan). (2023). 建築物混凝土結構設計規範(Design Specifications for Concrete Structures of Buildings),112 年 8 月 10 日修正發布,113 年 1 月 1 日生效. nlma.gov.tw
  6. 內政部(Ministry of the Interior, Taiwan). (2023). 建築物基礎構造設計規範(Design Specifications for Foundations of Buildings),112 年 6 月 20 日修正發布,113 年 1 月 1 日生效. nlma.gov.tw
  7. Mononobe, N., & Matsuo, H. (1929). On the determination of earth pressure during earthquakes. Proceedings of the World Engineering Congress, Vol. 9, Tokyo, 177–185.
  8. Sutherland, I. E., & Hodgman, G. W. (1974). Reentrant polygon clipping. Communications of the ACM, 17(1), 32–42. doi:10.1145/360767.360802
  9. National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE). 台灣新型高強度鋼筋混凝土(Taiwan New RC)專區. ncree.niar.org.tw/service/newrc
  10. Chiu, C.-K., Hung, C.-C., Lin, K.-C., Liu, K.-Y., Lee, H.-J., Cheng, M.-Y., et al. (2019). Design Guideline for Building of High-Strength Reinforced Concrete Structures (Draft), NCREE-19-001. National Center for Research on Earthquake Engineering.
  11. Hung, C.-C., & Li, S.-H. (2013). Three-dimensional model for analysis of high performance fiber reinforced cement-based composites. Composites Part B: Engineering, 45(1), 1441–1447. doi:10.1016/j.compositesb.2012.08.004
  12. Hung, C.-C., El-Tawil, S., & Chao, S.-H. (2021). A review of developments and challenges for UHPC in structural engineering: Behavior, analysis, and design. Journal of Structural Engineering, 147(9), 03121001. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0003073
  13. Shao, Y., Kuo, C.-W., & Hung, C.-C. (2021). Seismic performance of full-scale UHPC-jacket-strengthened RC columns under high axial loads. Engineering Structures, 243, 112657. doi:10.1016/j.engstruct.2021.112657
  14. Hung, C.-C., Kuo, C.-W., & Shao, Y. (2021). Cast-in-place and prefabricated UHPC jackets for retrofitting shear-deficient RC columns with different axial load levels. Journal of Building Engineering, 44, 103305. doi:10.1016/j.jobe.2021.103305
  15. Ou, Y.-C., Alrasyid, H., Haber, Z. B., & Lee, H.-J. (2015). Cyclic behavior of precast high-strength reinforced concrete columns. ACI Structural Journal, 112(6), 839–850. doi:10.14359/51687911
  16. Shen, W.-C., & Hwang, S.-J. (2023). Confinement reinforcement of high-strength reinforced concrete tied columns under high axial load. ACI Structural Journal, 120(3), 145–155. doi:10.14359/51738505

보강안의 연성을 비교하는 데 더 이상 프로그래밍이 필요 없습니다.

SUHUL EIP 계정으로 무료 가입하고 14일 동안 체험해 보십시오. 신용카드가 필요 없습니다.