Abstract
From 1980s, a number of attempts on structural analysis for reflective cracking have been made based on fracture mechanics concept, but the fracture behavior of flexible pavements with various reinforcing materials installed inside the asphalt layers has been little studied. Moreover, analysis results of stress intensity factor are different from researchers to researchers. Therefore, in this study, stress intensity factor at the crack tip inside the pavement system is determined with respect to the variation of reinforcement locations, reinforcement stiffnesses, and traffic load conditions such as flexure mode and shear mode. It is noted that mode I stress intensity factor is to be 0 due to the crack closure, as the crack which was originated from the base layer reaches to a half to two-thirds of total thickness of surface layer and base layer. And under the flexural loading condition, the placing of reinforcement on the bottom of the base or inside the subbase is shown to be a best way for delaying propagation of cracking. However, a better placing of reinforcement for the shear loading condition ranges from the middle portion of surface layer to that of base layer.
1980년대 이후부터 반사 균열에 대한 포장 구조 해석이 수행되었으나 아직까지 포장 섬유의 설치 위치를 달리하여 아스팔트층 내에 설치되었을 때 균열 저항성에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구는 미미한 실정이다. 또한 여러 연구자들에 의해 수행된 결과 중에 횡 모드 교통 하중 조건에 의한 모드 I응력 확대 계수 값의 경향이 서로 일치하지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 포장 섬유의 설치 위치, 포장 섬유의 탄성 계수 변화, 교통 하중 조건(휨 모드, 전단 모드)의 변화로 인한 균열 저항 특성을 고찰하였다. 유한 요소 해석결과 기층으로부터 진전된 균열이 기층과 표층 두께의 $1/2{\sim}2/3$ 이상인 경우 윤 하중에 의해 균열이 잠기게되어 모드 I응력 확대 계수가 0이 됨을 알 수 있었다. 또한 휨 모드 교통 하중 조건에서는 포장 섬유가 기층 하부나 기층 내에 설치하는 것이 유리하지만, 전단 모드 교통 하중 조건에서는 표층 중간에서 기층 중간 사이에 설치하는 것이 유리한 것으로 나타났다.