Numerical Study of Lightweight FRP Bridge Deck System Induced by Thermal Stress by Fire

화재 발생 시 열응력에 의한 복합재료 교량 시스템의 거동에 관한 연구

  • 정우영 (강릉대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 박희광 (경북대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 박문호 (경북대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 이형길 (강릉대학교 공과대학 토목공학과)
  • Received : 2006.04.14
  • Published : 2006.09.30

Abstract

This analysis evaluated small and large temperature gradient effects on the FRP deck considering lightweight of FRP deck and ply orientations at the interface between steel girders and FRP deck. Finally, the analytical results shows the possible failure mechanism of FRP deck under various temperature changes and its corresponding index is suddenly varied depending on the rapid change of temperature on the deck plate.

본 연구는 복합재료 교량의 온도변화에 따른 정밀해석과 이를 통한 복합재료 교량의 파괴거동을 조사하였다. 그 결과 매우 높은 주변 온도에서 복합재료 상 하부 표면의 파괴지표가 Core 요소의 파괴지표에 비하여 상대적으로 작은 값을 나타내어 충분한 온도 수용력이 있음이 나타났으며, 화재로 인해 급격한 온도변화 발생 할 경우 vinyl ester resin의 유리변화 온도 즉, $504^{\circ}C$에 근접함에 따라 국부적인 지역의 큰 온도경사가 발생하여 Tsai-Hill 파괴지표 또한 크게 변함을 나타났다.

Keywords

References

  1. 문창권, 타까꾸 아끼라 "고분자 복합재료", 시그마프레스, 2003, pp358.
  2. Amjad J. Aref and Methee Chiewani-chakorn "The Analytical Study of Fiber Reinforced Polymer Deck on an Old Truss Bridge", NYDOTS, New York, 2001.
  3. Alampalli, S. and J.Kunin "Load Testing of an FRP Bridge Deck on a Truss Bridge", NYSDOT, New York, 2001.
  4. Hibbitt, Karlsson and Sorensen. "ABAQUS/ Standard User's Manual-Version 6.5", Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc. 2000.
  5. Hill, R. (1950), "The Mathematical Theory of Plasticity", Oxford University Press, London, p318.
  6. Hyer, M.W. (1997), "Stress Analysis of Fiber- Reinforced Composite Materials", McGraw-Hill, p627.
  7. Jones, R.M. (1990), "Mechanics of Composite Materials", 2nd Edition, Taylor & Francis, p519.