초록
본 논문에서는 UHPC 바닥판과 강재 거더를 이용하여 합성보를 구성할 때, UHPC 바닥판의 높은 강도와 강성으로 인하여 합성보 구성 시에 강재 거더의 상부 플랜지를 없앤 역T형 거더를 적용하고자 하였다. 그러나 현재까지 강재 복부에 설치되는 전단연결재에 대한 거동, 역T형 강거더 합성보의 휨거동 특성 등은 실험 및 이론적으로 평가된 적이 거의 없는 실정이다. 이를 위하여 UHPC 압축강도, 전단연결재 간격 및 바닥판 두께 등을 변수로 하는 역T형 거더와 UHPC바닥판 합성보 16개의 휨거동 실험결과를 근간으로 하여 실험결과와 UHPC의 인장연화 거동을 고려한 재료모델 해석결과를 비교하였다. 역해석에 의한 인장연화곡선에서 UHPC의 인장강도는 6.57 MPa(120MPa의 경우) 및 9.57 MPa(150MPa의 경우)를 나타내고 있으며, 전단연결재 간격이 좁을수록 실험결과와 해석결과가 명확하게 근접하는 겻으로 나타났으며, 바닥판 두께가 두꺼우며 UHPC 압축강도가 작을수록 동일한 경향이나, 이 영향은 다소 작은 것으로 나타났다. 따라서 실험결과와 해석결과를 종합적으로 비교하면, UHPC 합성보의 실험결과와 해석결과는 비교적 잘 일치하고 있으므로 재료 실험으로부터 산정된 인장연화곡선은 UHPC의 실제 거동을 합리적으로 반영한다고 판단된다.
In this paper, when the composite beam is made with UHPC deck and steel girder, the steel girder takes the form of the inverted-T shape without top flange because of high strength and stiffness of UHPC deck. There is no evaluation by experiment and analysis about the shear connector behavior on the web of steel girder and flexural behavior of inverted-T shape composite beam. By this reason, this study compares between experiment and analysis by using tension softening model of UHPC on the basis of flexural test results of 16 members considering compressive strength of UHPC, spacing of stud and thickness of deck as variables. The results of tensile strength of UHPC by inverse analysis were 6.57 MPa(in case of 120 MPa) and 9.57 MPa(in case of 150 MPa). In case of the test members with small stud spacing, the results of analysis and test were close clearly, and the test members with thick deck and low UHPC compressive strength also similar, but effects were small. As it compared between analysis and experiment totally, the results of analysis and experiment agree well. So the tension softening model of UHPC is reasonably reflected on the real behavior of composite beam of UHPC.
