파형강판 복부판을 사용할 경우 accordion 효과로 인하여 복부판은 전단력만을 부담하고 휨은 플랜지가 부담하게 된다. 구조물에 작용하는 전단력은 재료의 항복으로 인한 파괴나 전단 좌굴을 발생시키는데 파형 강판의 전단 거동과 강도를 예측하기 위하여 여러 연구자들에 의해 많은 수치해석과 실험을 통한 연구가 수행되었다. 이러한 연구결과로부터 제안된 좌굴 강도 식들은 서로 차이를 갖고 있고 파형강판 복부판의 전단 강도를 안전측으로 예측하지 못하거나 너무 보수적으로 예측하는 등 파형강판의 전단 거동에 대해 명확하게 예측하지 못하고 있기 때문에 교량은 상당히 보수적으로 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 이러한 문제의 원인은 파형강판의 기하학적 특성으로 인해 그 거동을 제대로 분석하지 못하기 때문이다. 따라서 파형강판을 효과적이고 안전하게 복부판에 적용시키기 위해서는 파형강판의 기하학적 특성과 전단 거동의 관계를 명확하게 파악할 수 있는 연구가 필요하다. 파형강판 복부판의 경우 기하학적 특성에 의하여 세 가지 좌굴 모드가 발생할 수 있다. 국부, 전체, ...
파형강판 복부판을 사용할 경우 accordion 효과로 인하여 복부판은 전단력만을 부담하고 휨은 플랜지가 부담하게 된다. 구조물에 작용하는 전단력은 재료의 항복으로 인한 파괴나 전단 좌굴을 발생시키는데 파형 강판의 전단 거동과 강도를 예측하기 위하여 여러 연구자들에 의해 많은 수치해석과 실험을 통한 연구가 수행되었다. 이러한 연구결과로부터 제안된 좌굴 강도 식들은 서로 차이를 갖고 있고 파형강판 복부판의 전단 강도를 안전측으로 예측하지 못하거나 너무 보수적으로 예측하는 등 파형강판의 전단 거동에 대해 명확하게 예측하지 못하고 있기 때문에 교량은 상당히 보수적으로 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 이러한 문제의 원인은 파형강판의 기하학적 특성으로 인해 그 거동을 제대로 분석하지 못하기 때문이다. 따라서 파형강판을 효과적이고 안전하게 복부판에 적용시키기 위해서는 파형강판의 기하학적 특성과 전단 거동의 관계를 명확하게 파악할 수 있는 연구가 필요하다. 파형강판 복부판의 경우 기하학적 특성에 의하여 세 가지 좌굴 모드가 발생할 수 있다. 국부, 전체, 연성 좌굴 모드가 그것인데 파형강판의 단면 형상과 복부판 높이에 의해 지배 좌굴 모드가 결정된다. 그러나 이러한 좌굴 모드와 파형강판의 기하학적 특성간의 관계가 명확히 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구의 목적은 파형강판 복부판의 이러한 관계에 대한 규명에 있다. 기존 이론에 대한 분석을 통해 파형강판의 기하학적 특성 중 전단 좌굴 거동에 영향을 미치는 변수를 선정하고 파형강판의 새로운 등가 강성 산정식을 제안한다. 좌굴 강도 산정을 위한 탄성 해석과 재료 및 기하학적 비선형성이 고려된 비선형 해석을 수행하였다. 해석은 파형강판 복부판만을 대상으로 하고 플랜지와 보강재는 경계조건으로 처리하여 복부판만의 거동을 분석하였다. 탄성 해석 결과를 통해 제안된 변수인 a/h, d/t와 전단 좌굴 모드 및 강도의 관계를 분석하였고, 비선형 해석을 통해 연성 전단 좌굴과 재료적 성질과의 관계를 분석하였다. 또한 변수 해석을 통해 기하학적 특성에 따라 발생하는 연성 전단 좌굴 강도의 예측을 위한 파형강판 복부판의 수정된 전단 좌굴 강도를 제안하였다. 제안된 전단 강도는 고려대학교, Yamazaki, Elgaaly에 의해서 수행된 시험 결과를 통해 검증하여 타당성을 확보하였다.
파형강판 복부판을 사용할 경우 accordion 효과로 인하여 복부판은 전단력만을 부담하고 휨은 플랜지가 부담하게 된다. 구조물에 작용하는 전단력은 재료의 항복으로 인한 파괴나 전단 좌굴을 발생시키는데 파형 강판의 전단 거동과 강도를 예측하기 위하여 여러 연구자들에 의해 많은 수치해석과 실험을 통한 연구가 수행되었다. 이러한 연구결과로부터 제안된 좌굴 강도 식들은 서로 차이를 갖고 있고 파형강판 복부판의 전단 강도를 안전측으로 예측하지 못하거나 너무 보수적으로 예측하는 등 파형강판의 전단 거동에 대해 명확하게 예측하지 못하고 있기 때문에 교량은 상당히 보수적으로 설계가 이루어지고 있는 실정이다. 이러한 문제의 원인은 파형강판의 기하학적 특성으로 인해 그 거동을 제대로 분석하지 못하기 때문이다. 따라서 파형강판을 효과적이고 안전하게 복부판에 적용시키기 위해서는 파형강판의 기하학적 특성과 전단 거동의 관계를 명확하게 파악할 수 있는 연구가 필요하다. 파형강판 복부판의 경우 기하학적 특성에 의하여 세 가지 좌굴 모드가 발생할 수 있다. 국부, 전체, 연성 좌굴 모드가 그것인데 파형강판의 단면 형상과 복부판 높이에 의해 지배 좌굴 모드가 결정된다. 그러나 이러한 좌굴 모드와 파형강판의 기하학적 특성간의 관계가 명확히 정립되어 있지 않다. 따라서 본 연구의 목적은 파형강판 복부판의 이러한 관계에 대한 규명에 있다. 기존 이론에 대한 분석을 통해 파형강판의 기하학적 특성 중 전단 좌굴 거동에 영향을 미치는 변수를 선정하고 파형강판의 새로운 등가 강성 산정식을 제안한다. 좌굴 강도 산정을 위한 탄성 해석과 재료 및 기하학적 비선형성이 고려된 비선형 해석을 수행하였다. 해석은 파형강판 복부판만을 대상으로 하고 플랜지와 보강재는 경계조건으로 처리하여 복부판만의 거동을 분석하였다. 탄성 해석 결과를 통해 제안된 변수인 a/h, d/t와 전단 좌굴 모드 및 강도의 관계를 분석하였고, 비선형 해석을 통해 연성 전단 좌굴과 재료적 성질과의 관계를 분석하였다. 또한 변수 해석을 통해 기하학적 특성에 따라 발생하는 연성 전단 좌굴 강도의 예측을 위한 파형강판 복부판의 수정된 전단 좌굴 강도를 제안하였다. 제안된 전단 강도는 고려대학교, Yamazaki, Elgaaly에 의해서 수행된 시험 결과를 통해 검증하여 타당성을 확보하였다.
Corrugated webs have typically been used for composite pre-stressed concrete box girder bridges. Innovative steel plate girders, using a corrugated web have also been proposed recently. The corrugated web carries the vertical shear, and the flanges carry the moment due to the accordion effect. To ta...
Corrugated webs have typically been used for composite pre-stressed concrete box girder bridges. Innovative steel plate girders, using a corrugated web have also been proposed recently. The corrugated web carries the vertical shear, and the flanges carry the moment due to the accordion effect. To take advantage of these characteristics of corrugated web, numerous theoretical and experimental research defining the buckling characteristics and strength of corrugated web have been performed. However, despite much research, the shear buckling behavior of trapezoidally corrugated web has not been clearly explained. Depending upon geometric characteristics of the corrugated web, three different shear buckling modes, namely, local buckling, global buckling and interactive buckling are possible. Local buckling represents the buckling of a sub-panel, whereas global buckling the buckling of the whole web. Interactive buckling, which involves a few sub-panels, occurs due to the interaction of local buckling and global buckling. When corrugated web fails due to shear buckling, the failure mode is mainly governed by interactive shear buckling. However, the causes and behavior of interactive shear buckling have not been clearly defined, with much of the research conservatively underestimate the shear buckling. So. the object of this research is the define of the relationship between interactive shear buckling and geometric characteristics. Research has been preformed through three parts. The first part is the theoretical research. The recent literatures on the corrugated webs were reviewed and studied. the geometric parameters affecting interactive shear buckling modes and strength were selected and new flexural stiffness was suggested for appropriate prediction of global buckling strength. The second part is the analysis research. The elastic bucking analysis and nonlinear analysis were conducted. The relationship between two parameters , and shear buckling modes and strength was studied through elastic analysis results. The relationship between material properties and interactive shear buckling modes was investigated through nonlinear analysis results. And modified shear buckling strength was suggested to predict the interactive shear buckling modes and strength by parametric analysis results. The third part is verification of suggested modified shear buckling strength. The modified shear buckling strength is verified by the experimental results conducted by Korea University, M. Yamazaki and M. Elgaaly. And suggested modified shear buckling strength show good agreement with those from experiments.
Corrugated webs have typically been used for composite pre-stressed concrete box girder bridges. Innovative steel plate girders, using a corrugated web have also been proposed recently. The corrugated web carries the vertical shear, and the flanges carry the moment due to the accordion effect. To take advantage of these characteristics of corrugated web, numerous theoretical and experimental research defining the buckling characteristics and strength of corrugated web have been performed. However, despite much research, the shear buckling behavior of trapezoidally corrugated web has not been clearly explained. Depending upon geometric characteristics of the corrugated web, three different shear buckling modes, namely, local buckling, global buckling and interactive buckling are possible. Local buckling represents the buckling of a sub-panel, whereas global buckling the buckling of the whole web. Interactive buckling, which involves a few sub-panels, occurs due to the interaction of local buckling and global buckling. When corrugated web fails due to shear buckling, the failure mode is mainly governed by interactive shear buckling. However, the causes and behavior of interactive shear buckling have not been clearly defined, with much of the research conservatively underestimate the shear buckling. So. the object of this research is the define of the relationship between interactive shear buckling and geometric characteristics. Research has been preformed through three parts. The first part is the theoretical research. The recent literatures on the corrugated webs were reviewed and studied. the geometric parameters affecting interactive shear buckling modes and strength were selected and new flexural stiffness was suggested for appropriate prediction of global buckling strength. The second part is the analysis research. The elastic bucking analysis and nonlinear analysis were conducted. The relationship between two parameters , and shear buckling modes and strength was studied through elastic analysis results. The relationship between material properties and interactive shear buckling modes was investigated through nonlinear analysis results. And modified shear buckling strength was suggested to predict the interactive shear buckling modes and strength by parametric analysis results. The third part is verification of suggested modified shear buckling strength. The modified shear buckling strength is verified by the experimental results conducted by Korea University, M. Yamazaki and M. Elgaaly. And suggested modified shear buckling strength show good agreement with those from experiments.
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