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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
김정수 (한국건설기술연구원) 김문겸 (연세대학교)
저널정보
한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제30권 제3호
발행연도
2017.6
수록면
255 - 264 (10page)
DOI
https://doi.org/10.7734/COSEIK.2017.30.3.255

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본 논문에서는 합성단면을 갖는 구조물의 극한 거동 해석에서 요구하는 재료 및 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위한 보 요소를 제시하였다. 제안된 요소는 기하학적 비선형성을 효과적으로 모사할 수 있는 co-rotational 정식화를 통해 도출되었으며, 다양한 합성단면의 저항성능을 재현할 수 있도록 화이버 단면법이 요소의 내력 및 강성을 산정하는데 활용되었다. 제안된 방법을 구현할 수 있도록 해석 프로그램이 개발되었으며, 호장법을 적용하여 최대내력 발생 이후의 연성거동뿐만 아니라 심한 비선형 응답(snap-through 또는 snapback)까지 추적해낼 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안된 요소 정식화와 해석 프로그램의 정확성을 검증을 위해 몇 가지 수치예제가 수행되었고, 해석결과는 제안된 요소의 정확성과 효율성을 보이기 위해 3차원 연속체 모델 및 기존 연구의 결과와 비교되었다. 추가로 합성단면을 갖는 골조 구조물에 대한 수치예제를 통해, 합성단면을 구성하는 재료의 탄성계수 비 및 강도 비에 따른 영향을 분석하였다. 해석결과는 외층 재료의 탄성계수가 증가됨에 따라 준취성 거동이 나타났으며, 외층 재료의 항복강도가 높을수록 선형 거동하는 기하적 비선형 응답과 유사한 응답을 보였다.
#기하학적 비선형 #재료 비선형 #화이버 단면 #동시회전 정식화 #극한해석 #합성단면 #geometric nonlinearity #material nonlinearity #fiber section #co-rotational formulation #ultimate analysis #composite

목차

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참고문헌 (19)

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Borst, R. D. / 2012 / Nonlinear Finite Element Analysis of Solids and Structures / Wiley :116~124 google schola Crisfield, M. A. / 1990 / A Consistent Co-rotational Formulation for Non-linear, Three-dimensional, Beam-elements / Comput. Methods Appl. Mech. & Eng. 81:131~150 google schola De Souza, R. M. / 2000 / Force-based Finite Element for Large Displacement Inelastic Analysis of Frames google schola 허진석 / 2013 / 사양중심의 터널 설계 사례 연구를 통한 성능기반 터널 설계 방안에 관한 고찰 / 한국터널지하공간학회 논문집 15(4):415~429 dbpia 김정수 / 2014 / 화이버 단면 요소를 이용한 강재 보강된 숏크리트 라이닝의 수치해석적 연구 / 대한토목학회논문집(국문) 34(3):919~930 Crossref

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