3차원 탄소성 유한변위해석을 이용한 고강도(POSTEN60, POSTEN80) 원형강교각의 내진성능에 관한 연구
A Study on Seismic Performance of High-Strength Steel(POSTEN60,POSTEN80) Pipe-Section Piers using 3-Dimensional Elastic-Plastic Finite Deformation Analysis
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초록
최근 강구조물의 장경간화 및 고층화로 인하여 고강도강재의 사용이 점차 증가하고 있다. 고강도강재(POSTEN60, POSTEN80)가 적용된 강구조물의 정확한 내진설계를 위해서는 반복하중 작용시 발생하는 대변형 및 비선형반복거동을 구현할 수 있는 해석기법이 필요하다. 본 연구에서는 고강도강재의 단조재하실험 및 반복하중실험을 기초하여 반복소성모델을 제안하였다. 제안된 소성모델과 유한변위이론을 적용한 3차원 탄소성 유한변위해석기법을 개발하였으며 이를 실험값과 비교하여 검증하였다. 검증된 3차원 탄소성 유한변위해석을 이용하여 고강도 원형강교각의 내진해석을 수행하였다. 또한, 고강도 원형강교각의 지름-두께비에 따른 내진성능을 명확히 하였다.
Abstract
Recently, as steel structures become higher and more long-spanned, application of high-strength steels is increasing gradually. For seismic design of steel structures using high-strength steels(POSTEN60, POSTEN80), analytical method, can describe the large deformation and inelastic cyclic behavior generated by non-proportional cyclic loading, are required. In this paper, cyclic plasticity model was proposed by results of monotonic loading tests ant cyclic loading tests. Three-dimensional finite element analysis is developed by using proposed model and finite deformation theory and verified as compare with experiment result. Using 3-dimensional elastic-plastic finite deformation analysis, seismic analysis of high-strength steel pipe-section piers are carried out. Also, seismic performance of high-strength steel pipe-section piers in parameter of diameter-thickness ratio was clarified.
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