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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김성민
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 경희대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2013
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현재 우리나라 콘크리트 포장은 줄눈콘크리트 포장(JCP: Jointed Concrete Pavement)이 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 현재 JCP 포장에서 발생하는 여러 종류의 파손으로 인하여 이를 보수하기 위한 비용과 시간이 크게 증가하고 있는 실정이다. 이에 초기 시공비용은 다소 높으나 공용성이 우수하며 유지보수비용이 매우 낮은 연속철근 콘크리트 포장(CRCP: Continuously Reinforced Concrete Pavement)이 대안으로 대두되고 있다. 따라서 국내에서 CRCP의 초기에 발생한 횡방향 균열의 거동 분석, 하중전달율, 경제성 분석 등 CRCP에 대한 다방면의 연구가 수행되고 있다. 근래에 국외에서 CRCP의 내부수평균열과 관련된 파손이 보고되었으며 이에 따라 수평균열에 대한 연구를 수행 중에 있으며, 국내에서도 CRCP의 수평균열에 대한 존재가 확인되어 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.
따라서 본 논문에서는 국내에 시공된 CRCP에서 내부수평균열을 분석하기 위하여 현장실험을 통한 수평균열의 진전도 분석을 수행하였으며 환경하중 및 동적하중에 의한 수평균열의 거동을 측정하여 분석하였다. 또한 구조해석 프로그램을 이용하여 수평균열 발생에 영향을 미치는 인자에 대한 구조해석을 수행하였다.
현장 실험을 통한 수평균열의 거동을 분석한 결과 수평균열은 횡방향 균열을 중심으로 멀어지며 진전하지만 일정 길이 이상으로 진전하지 않았으며 수평균열 유·무에 관계없이 횡방향 균열에서의 하중전달율은 매우 우수한 것을 알 수 있었다. 환경하중에 의한 수평균열 거동은 매우 미세하며 컬링현상에 의해 수평균열이 슬래브를 상·하부로 나누어 거동하지는 않아 구조적인 성능에 영향이 없는 것을 확인하였으며 동적하중에 의한 수평균열의 거동 분석에서도 구조적으로 문제는 없는 것으로 분석되었다.
구조해석을 통해 수평균열 발생을 야기하는 인자들에 대한 분석을 수행하였으며 콘크리트 탄성계수 및 열팽창계수가 증가할수록 수평균열을 야기하는 콘크리트의 응력도 증가하였으며 포아송비가 증가할수록 콘크리트의 응력은 미세하게 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 철근비가 증가할수록 균열간격이 넓을수록 응력은 크게 발생하였으며 종방향 철근 배근 깊이가 슬래브 중간 깊이에 배근되는 경우 응력이 가장 크게 발생하였으며 중간 깊이보다 낮거나 깊게 배근되는 경우 응력이 감소하는 것을 알 수 있었다.
따라서 본 연구에서 조사된 CRCP 구간은 수평균열이 존재하는 부분도 현재는 공용성에 영향을 미치지는 않을 것으로 분석되었으나, 향후 이러한 균열이 공용성에 영향을 미칠 수도 있기 때문에 주기적인 관찰이 필요시 되며, 이를 근본적으로 억제할 수 있도록 설계 및 시공 시 주의를 기울여야 할 것으로 분석되었다.
따라서 본 논문에서는 국내에 시공된 CRCP에서 내부수평균열을 분석하기 위하여 현장실험을 통한 수평균열의 진전도 분석을 수행하였으며 환경하중 및 동적하중에 의한 수평균열의 거동을 측정하여 분석하였다. 또한 구조해석 프로그램을 이용하여 수평균열 발생에 영향을 미치는 인자에 대한 구조해석을 수행하였다.
현장 실험을 통한 수평균열의 거동을 분석한 결과 수평균열은 횡방향 균열을 중심으로 멀어지며 진전하지만 일정 길이 이상으로 진전하지 않았으며 수평균열 유·무에 관계없이 횡방향 균열에서의 하중전달율은 매우 우수한 것을 알 수 있었다. 환경하중에 의한 수평균열 거동은 매우 미세하며 컬링현상에 의해 수평균열이 슬래브를 상·하부로 나누어 거동하지는 않아 구조적인 성능에 영향이 없는 것을 확인하였으며 동적하중에 의한 수평균열의 거동 분석에서도 구조적으로 문제는 없는 것으로 분석되었다.
구조해석을 통해 수평균열 발생을 야기하는 인자들에 대한 분석을 수행하였으며 콘크리트 탄성계수 및 열팽창계수가 증가할수록 수평균열을 야기하는 콘크리트의 응력도 증가하였으며 포아송비가 증가할수록 콘크리트의 응력은 미세하게 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 철근비가 증가할수록 균열간격이 넓을수록 응력은 크게 발생하였으며 종방향 철근 배근 깊이가 슬래브 중간 깊이에 배근되는 경우 응력이 가장 크게 발생하였으며 중간 깊이보다 낮거나 깊게 배근되는 경우 응력이 감소하는 것을 알 수 있었다.
따라서 본 연구에서 조사된 CRCP 구간은 수평균열이 존재하는 부분도 현재는 공용성에 영향을 미치지는 않을 것으로 분석되었으나, 향후 이러한 균열이 공용성에 영향을 미칠 수도 있기 때문에 주기적인 관찰이 필요시 되며, 이를 근본적으로 억제할 수 있도록 설계 및 시공 시 주의를 기울여야 할 것으로 분석되었다.
목차
제 1 장 서론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구 내용 및 논문 구성 4제 2 장 연구 동향 52.1 수평균열 발생현황 52.2 국내 연구동향 72.3 국외 연구동향 82.4 소결 11제 3 장 현장실험을 통한 수평균열 거동 및 진전도 분석 123.1 코어 채취를 통한 수평균열 진전도 분석 123.1.1 수평균열 진전도 분석 143.1.2 횡방향 균열 간격과 수평균열과의 상관관계 분석 193.2 FWD를 이용한 수평균열 유무에 따른 하중전달율(LTE) 분석 283.3 환경하중에 의한 수평균열 거동 분석 363.3.1 환경하중에 의한 수평균열 폭 거동 측정 및 분석 413.3.2 환경하중에 의한 컬링 거동 측정 및 분석 443.3.3 환경하중에 의한 횡방향 균열 폭 거동 측정 및 분석 483.4 FWD를 이용한 수평균열 동적거동 분석 503.5 소결 68제 4 장 수평균열 구조해석 694.1 CRCP 수평균열 분석을 위한 모델 구성 694.2 기본모델 응력 분석 724.3 물성치에 따른 응력 분석 794.3.1 탄성계수 변화에 따른 응력 분석 794.3.2 포아송비 변화에 따른 응력분석 864.3.3 열팽창계수 변화에 따른 응력분석 934.4 철근비에 따른 응력 분석 1004.5 균열 간격에 따른 응력 분석 1054.6 철근 배근 깊이에 따른 응력 분석 1104.7 소결 114제 5 장 결 론 120참 고 문 헌 122ABSTRACT 126감사의 글 128
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