하중분해법을 사용한 제형 다실박스거더의 뒤틀림 해석 (Distortional Analysis of Multicell Box Girders with a Trapezoidal Cross-Section Using Force-Decomposition Method)

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회 논문집A / 28권 / 6호 / 779 ~ 788페이지
· 저자명 : 김승준, 박남회, 강영종

초록

본 논문에서는 편재하된 하중이 작용하는 제형 다실 박스거더의 정확한 뒤틀림 거동규명을 위해 3차원 쉘 요소를 사용한 해석법이 제안된다. 쉘 요소를 사용한 독립적인 뒤틀림 해석을 위해서는 정확한 뒤틀림 하중을 산정해야 하는데 본 논문에서는 정역학적인 힘의 평형조건 및 중첩의 원리를 토대로 작용하는 편재하된 하중을 제형 다실 박스거더의 주요한 거동을 유발하는 하중들로 분해하는 하중분해식을 유도하였다. 제안된 하중분해식에 의해 편재하된 하중은 휨과 비틂 그리고 뒤틀림 거동을 유발하는 하중들로 분해되고 이렇게 분해된 하중들을 쉘 요소에 적용하면 각 거동의 독립적인 해석결과를 얻을 수 있다. 이러한 독립적인 해석법은 다실 박스거더의 주요 거동의 역학적 특성을 이해하는 데 매우 유용할 것이고 특히 박스거더의 뒤틀림 거동에 대해 명확히 규명할 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것이다. 그리고 현장의 설계자가 복잡한 뒤틀림 상수들을 계산하지 않고도 간단한 쉘요소 모델을 이용하여 독립적인 뒤틀림 해석을 수행할 수 있도록 큰 도움을 줄 수 있을 것이다.

영어초록

In this present study, the three dimensional shell elements analysis method for exact distortional behavior of multicell trapezoidal box girders subjected to an eccentric loading is proposed. In order to perform the independent distortional analysis using shell elements, it is necessary to calculate exact distortional forces. In this study, the force-decomposition equation for applied eccentric load acting on multicell trapezoidal box girder is derived and the equation based on static force equilibrium and superposition theory decompose the eccentric load to the loads cause flexture, torsion and distortion. So by using this force-decomposition equation and shell element analysis, each behavior can be easily analysis independently. This independent analysis method is very useful to physically understand each major behavior of multicell box girder, especially distortional phenomenon. Furthermore, it may be also very useful for designer to perform the independent distortional analysis for diaphragm design using simple 3D shell elements model without preliminary complex calculation for distortional constants.

참고자료

· 없음