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학술저널
저자정보
박해원 (인하대학교 토목공학과) 심차상 (인하대학교 토목공학과) 임진선 (삼우아이엠씨 기술연구소) 조남현 (인천국제공항공사 공항연구소) 정진훈 (인하대학교 사회인프라공학과)
저널정보
한국도로학회 한국도로학회논문집 한국도로학회논문집 제19권 제6호
발행연도
2017.1
수록면
67 - 74 (8page)

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PURPOSES : In this study, a three-dimensional nonlinear finite element analysis (FEA) model for airport concrete pavement was developed using the commercial program ABAQUS. Users can select an analysis method and set the range of input parameters to reflect actual conditions such as environmental loading. METHODS : The geometrical shape of the FEA model was chosen by considering the concrete pavement located in the third-stage construction site of Incheon International Airport. Incompatible eight-node elements were used for the FEA model. Laboratory test results for the concrete specimens fabricated at the construction site were used as material properties of the concrete slab. The material properties of the cement-treated base suggested by the Federal Aviation Administration(FAA) manual were used as those of the lean concrete subbase. In addition, preceding studies and pavement evaluation reports of Incheon International Airport were referred for the material properties of asphalt base and subgrade. The kinetic friction coefficient between the concrete slab and asphalt base acquired from a preceding study was used for the friction coefficient between the layers. A nonlinear temperature gradient according to slab depth was used as an input parameter of environmental loading, and a quasistatic method was used to analyze traffic loading. The average load transfer efficiency obtained from an Heavy falling Weight Deflectomete(HWD) test was converted to a spring constant between adjacent slabs to be used as an input parameter. The reliability of the FEA model developed in this study was verified by comparing its analysis results to those of the FEAFAA model. RESULTS : A series of analyses were performed for environmental loading, traffic loading, and combined loading by using both the model developed in this study and the FEAFAA model under the same conditions. The stresses of the concrete slab obtained by both analysis models were almost the same. An HWD test was simulated and analyzed using the FEA model developed in this study. As a result, the actual deflections at the center, mid-edge, and corner of the slab caused by the HWD loading were similar to those obtained by the analysis. CONCLUSIONS : The FEA model developed in this study was judged to be utilized sufficiently in the prediction of behavior of airport concrete pavement.
#Airport concrete pavement #Finite element analysis #ABAQUS #FEAFAA #HWD test

목차

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참고문헌 (5)

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Harik, I. E. / 1994 / Temperature Effects on Rigid Pavements / Journal of transportation engineering 120(1):127~143 google schola Jeong, J. H. / 2010 / Advanced FAA Design Method for Airport pavements / Korean Society of Road Engineers 12(3):39~45 google schola Jeong, J. H. / 2005 / Environmental Effects on the Behavior of Jointed Plain Concrete Pavements / Journal of Transportation Engineering 131(2):140~148 google schola Ju, S. B. / 1996 / Incompatible Three-Dimensional Hexagonal Finite Elements by Multivariable Method / Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers 20(7):2078~2086 google schola 김성민 / 2007 / 환경하중과 차량하중에 대한 줄눈콘크리트포장의 최대인장응력 특성 분석 / 콘크리트학회 논문집 19(4):449~456 google schola

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