내부폭발 시 철근콘크리트 구조물 거동에 대한 전산수치해석과 실험적 검증

• 영문명: Computational Numerical Analysis and Experimental Validation of the Response of Reinforced Concrete Structures under Internal Explosion
• 발행기관: 한국시뮬레이션학회
• 저자명: 지훈(Hun Ji) 문세훈(Sei-Hoon Moon) 정진웅(Jin-Wung Chong) 성승훈(Seung-Hun Sung) 유양선(Yang-Sun You)
• 간행물 정보: 『한국시뮬레이션학회 논문지』제27권 제1호, 101~109쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.03.30

국문 초록

실험과 유한요소코드를 이용한 수치해석은 폭발 하중에 의한 구조거동을 이해하는 유용한 방법이다. 그러나 내부폭발에 의한 철근콘크리트 구조물 거동에 대한 유한요소해석 결과와 실험적 검증에 대한 자료는 극히 드물다. 이 논문에서는 내부폭발에 의한 철근콘크리트 구조물 거동을 수치해석과 실험적으로 연구하였다. 방 하나짜리 축소형 콘크리트 내력벽 건물 중심에서 TNT가 기폭되는 상황을 고려하였다. 내부 폭풍압 분포와 철근콘크리트 벽 거동 분석은 유한요소 해석 코드인 ANSYS AUTODYN을 사용하였다. 수치해석과 실험을 비교한 결과 방 내부 세 곳에서 측정한 폭풍압과 두 벽 중심의 변위, 네 벽의 파손형태가 유사하게 나타났다. 또한 내부폭발 시 구조부재 거동에 대한 수치해석의 타당성과 정당성을 구조적 피해평가 측면에서 논의한 결과, 해석과 실험에서 같은 파손으로 평가되었다.

영문 초록

Field experiments as well as numerical analyses with finite element analysis codes are two valuable and complemental ways to understand the structural response under explosive blast load. However, there seems to be only limited information available about finite element analysis and experimental validation on the response of structural components under internal explosions. For complementary use of the two ways, the numerical analyses should be validated with field experiments by comparing their results. In this paper, a small-scaled reinforced concrete building with a room is employed for experimental investigations. An amount of TNT is detonated at the center of the room. Pressure at three different sites in the room, displacement of centers of two walls, and damage patterns of four walls are measured and compared to results from numerical analyses. The experimental results are much similar to the numerical analyses results. The finite element analysis code ANSYS AUTODYN is employed to numerically analyze both pressure distribution inside the room and response of walls subjected to blast pressure. The feasibility and validity of the numerical analysis on the reponses of structural components under internal explosions are discussed in terms of structural damage assessment, and evaluated as the same damage in the analysis and the experiments.

목차

1. 서론

2. 전산수치해석

3. 실험

4. 해석결과와 실험결과 비교 및 분석

5. 결론

References

키워드

내부폭발 철근콘크리트 축소 실험 전산수치해석 Internal Explosion Reinforced Concrete Small-scale Experiments Computational Numerical Analysis