하중변환 알고리듬을 적용한 줄눈 콘크리트 포장해석 프로그램 개발

서지정보

· 발행기관 : 한국도로학회
· 수록지 정보 : 한국도로학회논문집 / 5권 / 4호
· 저자명 : 윤태영 , 김지원, 조윤호

초록

최근 국내에서는 국내 여건을 고려한 설계법을 개발함과 동시에 이미 공용중에 있는 도로 포장의 성능향상을 위한 「한국형 포장 설계법 개발과 성능개선 연구」가 진행되고 있다. 본 연구에서 개발된 「하중변환 알고리듬을 적용한 줄눈콘크리트 포장 해석 프로그램」은 이러한 연구의 세부분야인 콘크리트 포장 설계법 개발분야의 연구 결과로서 기본 프로그램 부분과 하중변환 부분으로 구분되어 구성되며, 기본 프로그램 부분에서는 판/쉘 요소, 스프링 요소 보 요소를 이용하여 줄눈 콘크리트 포장의 콘크리트 슬래브, 하부층, 다웰바를 모사한다. 하중변환 부분에서는 기존의 연속체 요소에 대한 하중변환 알고리듬을 수정/적용하여 요소망에 제약을 받지 않고 다양한 하중 조건을 해석한다. 또한 프로그램은 하중변환 알고리듬을 적용하여 해석을 수행하는 등분포 하중 이외에, 집중하중. 온도하중, 자중 등을 고려할 수 있는 특징이 있다. 개발된 프로그램의 특성을 분석하기 위한 민감도 분석 결과 하중크기 및 위치와 콘크리트 슬래브의 두께가 포장의 거동에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 분석되었으며 이는 Westergaard 계산식, ILLISLAB과 유사한 결과이다.

영어초록

Recently, the new pavement design method considering Korean environment and the specification for improving performance of pavement are being developed in Korea. The Jointed Concrete Pavement Program Applying Load Discretization Algorithm (called HEART-JCP) is one of the results of Korea Pavement Research Project in Korea. HEART-JCP program is developed to analyze various loading condition using the load discretization algorithm without mesh refinement. In addition, it can be modified easily into multi-purpose concrete pavement nidyses program because of the modularized structure characteristic of HEART-JCP. The program consists of basic program part and load discretization part. In basic program part, the displacement and stress are computed in the concrete slab, sub-layer, and dowel bar, which are modeled with plate/shell element, spring element and beam element. In load discretization program part, load discretization algorithm that was used for the continuum solid element is modified to analyze the model with plate and shell element. The program can analyze the distributed load, concentrated load, thermal load and body load using load discretization algorithm. From the result of verification and sensitivity study, it was known that the loading position, the magnitude of load, and the thickness of slab were the major factors of concrete pavement behavior as expected. Since the result of the model developed is similar to the results of Westergaard solution and ILLISLAB, the program can be used to estimate the behavior of jointed concrete pavement reasonably.

참고자료

· 없음