하이브리드 섬유보강 쉴드터널 라이닝의 온도의존적 열전도도 추정
An Estimation of the Temperature-dependent Thermal Conductivity for Hybrid-fiber Reinforced Shield Tunnel Lining
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초록
본 연구는 콘크리트의 열전도 역문제의 해를 통해 온도의존적 열전도도를 추정하는 방법을 제안하였다. 온도의존적 열전도도의 추정은 실물모형 화재실험에서 측정된 하이브리드 섬유보강 쉴드터널 라이닝의 시간 및 깊이별 온도분포 데이터를 이용하였다. 추정된 온도의존적 열전도도는 실험시간이 짧은 시점에서는 상온 영역에서 열전도도의 급격한 감소가 나타나는 것으로 추정되었다. 반면 깊이 25mm 위치에서 최대온도가 측정된 실험시간대에서는 온도에 따른 콘크리트의 특성변화 및 강섬유 혼입 효과를 반영하고 있다. 따라서 온도의존적 열전도도 추정 시 가열면 부근에서 최대온도가 측정된 시점을 기준으로 실험시간을 결정해야 한다. 추정된 열전도도는 유사배합을 사용한 기존연구와 유사한 결과를 나타내고 있다.
Abstract
This study presents estimation method of temperature-dependent thermal conductivity by using solution of inverse heat conduction problem. Time and depth temperature distribution data from full-scale fire test were used for estimating temperature-dependent thermal conductivity on hybrid-fiber reinforced shield tunnel lining. At short heating time, estimated thermal conductivity sharply decreased within 100℃. On the other hand, it reflected thermal properties of concrete and effect of steel fiber at heating time of measured maximum heating temperature. Thus arbitrary time should be determined to estimate temperature-dependent thermal conductivity in time zone of measured maximum heating temperature. Estimated temperature-dependent thermal conductivity is similar to results of other study.
참고문헌 (21)
- 김국한, "콘크리트의 열전도율에 관한실험적 연구", 한국콘크리트학회논문집, 13(4), pp.305~313 (2001)
- 김인수, "국내외 콘크리트 구조물의 화재피해 사례분석", 콘크리트학회지, 14(2), pp.10~16 (2002)
- 김흥열, "표준화재 재하조건 Fiber Cocktail을 혼입한 고강도 콘크리트 기둥의 전열 특성 및 화재 거동에 관한 연구", 콘크리트학회 논문집, 22(1), pp.29~39 (2010), 한국콘크리트학회
- 원종필, "도시철도 터널구조체의 내화안정성 평가를 위한 표준시간-온도곡선 적용", 한국구조물진단유지관리공학회 논문집, 14(3), pp.118~122 (2010), 한국구조물진단유지관리공학회
- 이창수, "콘크리트 쉴드 터널 라이닝의 내화성능 평가", 한국방재학회논문집, 11(5), pp.105~113 (2011), 한국방재학회
- 장수호, "화재로 인한 터널 구조물의 피해와 대책", 한국지반공학회지, 22(3), pp.7~19 (2006)
- ASCE, "Structural Fire Protection, Manual No.78, ASCE Committee on Fire Protection, Structural Division", American Society of Civil Engineers, ~ (1992)
- Bazant, Z. P., "Concrete at temperatures, In material properties and mathematical models" (1996), Longman
- Cerny, R., "The effect of compressive stress on thermal and hygric properties of Portland cement mortar in wide temperature and moisture ranges", Cement and Concrete Research, 30, pp.1267~1276 (2000)
- Cerny, R., "Transport processes in concrete" (2002), Spon Press
- "Eurocode 2, Design of concrete structures, Part 1-2: General rules-Structural fire design, BS EN 1992-1-2: 2004", ~ (2004)
- Glicksman, M. E., "Diffusion in Solids: Field Theory, Solid-State Principles and Applications" (2000), Wiley
- 김진근, "An experimental study on thermal conductivity of concrete", CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, 33, pp.363~371 (2003), PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
- Kodur, V. K. R., "High temperature properties of concrete for fire resistance modelling of structures", ACI Mater. J., 105(5), pp.517~527 (2008)
- Kodur, V. K. R., "Effect of Temperature on Thermal Properties of Different Types of High-Strength Concrete", Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, pp.793~801 (2011)
- Kodur, V. K. R., "Effect of Temperature on Thermal Properties of High-Strength Concrete", Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, pp.101~107 (2003)
- Lie, T. T., "Thermal and mechanical properties of steel-fibre-reinforced concrete at elevated temperatures", Canadian Journal of Civil Engineering, 23, pp.511~517 (1996)
- Schneider, U., "Concrete at high temperatures-a general review", Fire Safety Journal, 13, pp.55~68 (1988)
- 정모, "Thermo-physical properties and transient heat transfer of concrete at elevated temperatures", NUCLEAR ENGINEERING AND DESIGN, 212(1-3), pp.233~241, ELSEVIER SCIENCE SA
- Takeuchi, M., "Material properties of concrete and steel bars at elevated temperatures", Proceedings of Structural Mechanics in Reactor Technology(SMiRT 12), pp.133~138 (1993)
- Toman, J., "Thermal Conductivity of High Performance Concrete in Wide Temperature and Moisture Ranges", Acta Polytechnica, 41(1), pp.8~10 (2001)