아치형상의 하현재를 갖는 CFT 트러스 거더의 재료 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of CFT Truss Girder with the Arch-shaped Lower Chord)

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회 논문집A / 29권 / 6호 / 625 ~ 639페이지
· 저자명 : 송나영, 정철헌, 김영진

초록

본 연구에서는 f/L비가 다른 CFT 트러스 거더의 구조거동에 관한 실험 및 해석적 연구를 수행하기 위해서 2개의 실험체를 제작하였고, CFT 트러스 거더의 구조특성을 평가하기 위하여 휨실험을 수행하였다. ABAQUS에 의한 비선형 유한요소해석을 통해서 축력과 모멘트를 받는 CFT 부재의 비선형 재료모델을 비교분석하였다. CFT 부재의 구속 콘크리트 및 강재의 응력-변형률 모델은 많은 연구자들에 의해서 제시되어 왔다. 본 연구에서는 Mander, Sakino, Han, Susantha 및 Ellobody 등이 제안한 구속 콘크리트의 응력-변형률 모델을 적용하여 비선형해석을 수행하였고, 해석결과를 통해서 CFT 트러스 거더의 하중-처짐 관계, 하중-변형률 관계 등을 비교하였다. 하중-처짐 관계에서 Mander와 Susantha의 모델을 적용한 해석결과는 실험결과보다 약 12.0~13.8% 높은 하중을 예측하며, Sakino의 모델은 실험결과보다 약 7.6% 높은 하중을 예측하였다. Han과 Ellobody의 모델은 실험결과보다 약 0.2~1.2% 높은 하중을 예측하여 실험치와 가장 잘 맞는 결과를 보였다. 그러나 각 연구자의 응력-변형률 모델을 적용한 비선형 해석을 통해 산정된 하중-변형률 관계는 하중-처짐 관계와는 반대로 안전측의 결과를 보여 전반적으로 실험치보다 큰 수준의 변형률을 보였다.

영어초록

Experimental and analytical studies are performed on the mechanical behavior of concrete-filled tubular(CFT) truss girders for different f/L ratios. Bending tests are conducted on two CFT truss girder specimens to determine fundamental structural characteristics such as the strength and deformation properties. Nonlinear material models for CFT members subjected to an axial compressive force are compared in this paper by using the nonlinear finite element program, ABAQUS. Previous researchers have proposed several nonlinear stress-strain models of confined concrete. In this study, the nonlinear analyses are performed applying several stress-strain models for confined concrete proposed by Mander, Sakino, Han, Susantha and Ellobody, and the results are compared with the experimental results in terms of load-deflection and load-strain relationships. Based on the comparisons of the load-deflection relationships, the models proposed by Mander and Susantha provide a maximum load about 12.0~13.8% higher and that by Sakino gives a maximum load about 7.6% higher than the experimental results. The models proposed by Han and Ellobody give a maximum load only about 0.2~1.2% higher than the test results, showing the best agreement among the proposed stress-strain models. However, the load-strain relations predicted by the existing models generally provide conservative results exhibiting larger strains than the experimental data.

참고자료

· 없음