Abstract
This paper is mainly focused to develop shell finite element program with 8-node using assumed strain method to analysis reinforced concrete containment wall panel subjected to biaxial tensile load. Generally, Shell FE is adapted to the degenerated solid method with Reissner-Mindlin assumptions and assumed strain method to avoid locking phenomenon. RC material models such as crack criteria, tension stiffening effect and steel model obtained from empirical results are employed in the program. Nonlinear finite element analysis subject to biaxial tensile loads are carried out by the developed program with new material models above mentioned to evaluate their performance. From the FE analysis results, concrete tensile strength corresponds to initial cracking stress based on the experiment results flirty predicted crack opening point. Also, the exponential form of tension stiffening model together with the use of apparent yield stress model for the steel embedded in the concrete performed well in the panel analysis and it produced a good agreement with experiment results.
이 논문에서는 이축 인장하중을 받는 철근콘크리트 격납건물 벽체패널의 해석을 위해 가변형도법을 바탕으로 8절점 쉘 유한요소 해석프로그램을 작성하였다. 쉘 유한요소는 Reissner-Mindlin가정을 바탕으로 퇴화고체기법을 이용하였고 패널해석시 발생할 수 있는 묶임현상(locking phenomenon)을 방지하기 위해 가변형도법을 적용하였다. 그리고 철근콘크리트 패널해석에 민감한 영향을 미치는 균열발생기준, 인장강성효과 및 철근모델은 실험으로부터 얻은 결과를 바탕으로 유한요소 재료모델로 도입하였다. 도입한 재료모델과 유한요소 해석프로그램을 검증하기 위해 이축 인장하중을 받는 철근콘크리트 패널을 해석하였다. 유한요소 해석결과 콘크리트의 초기균열응력에 해당하는 인장강도값을 사용할 경우 패널의 균열발생시점을 잘 예측하였고 콘크리트 균열발생 후부터 패널의 거동에 지배적인 영향을 끼치는 인장강성효과와 철근모델은 실험으로부터 도출된 지수함수와 겉보기항복응력(apparent yield stress)을 각각 사용하여 실험결과와 잘 일치하였다.