아스팔트 콘크리트 포장의 선형 점탄성 유한요소해석

서영국; 백철민; 김영수; 임정혁

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자료유형: 학술저널

저자정보: 서영국 (한국도로공사) 백철민 김영수 (North Carolina State University) 임정혁

저널정보: 대한토목학회 대한토목학회논문집 D 大韓土木學會論文集 제28권 제6 D호

발행연도: 2008.11

수록면: 809 - 817 (9page)

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이동하중에 의한 아스팔트 포장의 변형률과 피로수명을 예측할 수 있는 유한요소해석 프로그램을 개발하고 그 성능을 현장 및 가속시험의 계측결과로 검증하였다. 본 논문에서는 아스팔트 혼합물의 점탄성 연속체 손상(ViscoElastic Continuum Damage, VECD)모형을 유한요소해석 프로그램인 VECD-FEP++(Finite Element Program in C++)로 구현하는 과정을 다 루고 있다. 아스팔트 혼합물의 피로손상은 열역학 이론에 근거한 Schapery의 일 포텐셜 이론(work potential theory)과 일축 단일 변형률 인장 시험으로 정의하고 이를 VECD 모형의 입력변수로 사용하였다. 실제 포장의 동적 변형률을 예측하기 위하여 한국도로공사 시험도로에서 이동하중 시험을 실시하고 그 결과를 비교하였다. 또한 4가지 서로 다른 아스팔트 혼합물(일반밀입도, SBS, Terpolymer, CR-TB)을 사용한 포장가속시험을 실시하고 각각의 피로 특성을 유한요소해석으로 예측하였다. 아스팔트 기층상부와 기층하부에서의 횡방향 변형률은 계측과 수치해석결과가 잘 일치하였다. 반면에, 표층과 중간층에 서의 응답은 차량접지하중의 복잡한 영향으로 인하여 이를 반영할 수 없는 현재의 유한요소해석모델의 예측결과와는 다소 차이가 있었다. 포장가속시험결과 SBS 혼합물의 피로저항능력이 가장 우수한 것으로 평가 되었으나 VECD-FEP++에 의한 수명은 이와는 다르게 Terpolymer가 가장 우수한 것으로 예측되었다.

#viscoelastic #asphalt #strain #test road #accelerated pavement test #점탄성 #아스팔트 #변형률 #시험도로 #포장가속시험

참고문헌 (9)

참고문헌 신청

1. [단행본] - 한국도로공사 / 2006 / 시험도로 아스팔트 포장의 장기공용수명 예측 을 위한 점탄소성 유한요소 모형의 개발 / 한국도로공사

2. [학술지(정기간행물)] - Chehab, G. / 2002 / Time-temperature superposition principle for asphalt concrete mixtures with growing damage in tension state / Asphalt Paving Technology 71 : 559 ~ 593

3. [학술지(정기간행물)] - Ha, K. / 2001 / A three-dimension viscoelastic constitutive model for particulate composites with growing damage and its experimental validation / International Journal of Solids and Structures 35 : 3497 ~ 3517

4. [학술지(정기간행물)] - Lee, H.J. / 1998 / A uniaxial viscoelastic constitutive model for asphalt concrete under cyclic loading / ASCE Journal of Engineering Mechanics 124 (1) : 32 ~ 40

5. [단행본] - Schapery, R.A. / 1981 / On Viscoelastic Deformation and Failure Behavior of Composite Materials with Distributed Flaws / ASME : 5 ~ 20

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