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Performance Analysis of Steel-FRP Composite Safety Barrier by Vehicle Crash Simulation

충돌 시뮬레이션을 활용한 강재-FRP 합성 방호울타리의 성능평가

  • 이민철 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 권기영 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 김승억 (세종대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2011.11.25
  • Accepted : 2011.12.02
  • Published : 2011.12.31

Abstract

In this study, the performance of a steel-FRP composite bridge safety barrier was evaluated through vehicle crash simulation. Surface veil, DB and Roving fibers were used for FRP. The MAT58 material model provided by LS-DYNA software was used to model FRP material. Spot weld option was used for modeling contact between steel and FRP beam. The structural strength performance, the passenger protection performance, and the vehicle behavior after crash were evaluated corresponding to the vehicle crash manual. As the result, A steel-FRP composite safety barrier was satisfied with the required performance.

본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 강재-FRP 합성 교량용 방호울타리의 성능을 분석하였다. FRP는 Surface veil, DB 그리고 Roving 섬유로 구성하였다. FRP의 적층을 고려하기 위해 LS-DYNA에서 제공하는 재료모델 MAT58을 사용하였다. 강관과 FRP의 접촉조건을 고려하기 위해 Spot weld 옵션을 사용하였다. 실차충돌 실무 업무편람에 따라 구조적 강도성능, 탑승자 보호성능 및 충돌 후 차량의 거동에 대한 성능평가를 실시하였다. 강재-FRP 합성 방호 울타리는 성능평가를 만족하였다.

Keywords

References

  1. 건설교통부 (2001), 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람.
  2. 고만기, 김기동 (1998), W-Beam 및 Thrie-Beam 가아드레일 시스템의 거동 분석, 한국전산구조공학회 98 가을 학술발표회 논문집, pp. 117-124.
  3. 김승억, 전신열, 홍갑의, 이민철 (2011), 차량 충격 시뮬레이션을 통한 FRP 교량용 방호울타리의 성능 분석, 한국전산구조공학회 논문집 제24권 제5호, pp. 499-506.
  4. 김승억, 조판규, 홍갑의, 전신열 (2009), 강재 방호벽에 대한 차량의 충돌 시뮬레이션, 한국전산구조공학회 2009 정기 학술대회 논문집, pp. 175-182.
  5. 윤태양, 이재혁, 김성태 (2002), 고성능 철재 난간 기술개발, RIST 연구논문 제16권 1호, pp. 38-46.
  6. Atahan, A.O. (2005), Impact analysis of a vertical flared back bridge rail-to-guardrail transition structure using simulation, Finite Elements in Analysis and Design, 41, pp. 371-396. https://doi.org/10.1016/j.finel.2004.07.003
  7. Coon, B.A., Reid, J.D (2006), Reconstruction Techniques for Energy-Absorbing Guardrail end Terminals, Accident Analysis & Prevention, 38, pp.1-13. https://doi.org/10.1016/j.aap.2005.06.016
  8. Davids, W.G., Botting, J.K. and Peterson, M (2006), Development and structural testing of a composite-reinforced timber highway guardrail, Construction and Building Materials, Vol.20, pp. 733-743. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.01.060
  9. Engineering Dynamics Corporation (1994), EDVAP Program Manual
  10. Eugene A. Avallone (2006), Marks' standard handbook for mechanical engineers, McGrew-Hill, New York.
  11. LSTC (2006), LS-DYNA Keyword User's Manual, Livermore Software Technology Corporation, Livermore, CA.
  12. Owens Corning (2009), OCV Reinforcements.
  13. Reid, J.D. and Sicking, D.L. (1998), Design and simulation of a sequential kinking guardrail terminal, Impact Engineering, 21, pp. 761-772. https://doi.org/10.1016/S0734-743X(98)00029-3

Cited by

  1. Simplified Finite Element Model of an Anchor Bolt Inserted Through Concretes Considering Clamping Forces vol.26, pp.4, 2013, https://doi.org/10.7734/COSEIK.2013.26.4.293
  2. Three-dimensional finite element static analysis and safety evaluation of attachable roadside barriers on bridges vol.15, pp.4, 2014, https://doi.org/10.5762/KAIS.2014.15.4.2414