Moment Redistribution for Moment-Resisting Frames using Secant Stiffness Analysis Method

할선강성해석법을 이용한 모멘트저항골조의 모멘트 재분배

A secant stiffness linear analysis method was developed for moment redistribution of moment-resisting frames. In the proposed method, rotational spring models are used for plastic hinges of the members whose flexural moments are needed to be redistributed. At the plastic hinges, secant stiffness is used to address the effect of the flexural stiffness reduced by inelastic deformation. Linear analysis is repeated with adjusted secant stiffness until the flexural equilibrium is satisfied in the structure and members. By using the secant stiffness analysis, the effect of the inelastic deformation on the moment redistribution can be considered. Further, the safety of plastic hinges can be evaluated by comparing the inelastic rotation resulting from the secant stiffness analysis with the rotational capacity of the plastic hinges. For verification, the proposed method was applied to a continuous beam tested in previous study. A application example for a multiple story moment-resisting frame was presented.

할선강성을 이용하여 모멘트저항골조의 모멘트재분배를 수행하는 선형해석법을 연구하였다. 제안된 방법에서는 모멘트재분배가 요구되는 부재의 소성힌지에 회전스프링을 모델링한 후, 이 스프링의 할선 강성을 조정하여 비탄성변형으로 인해 저감된 부재의 휨강성을 반영한다. 회전스프링의 할선강성을 조정하여 선형해석한 결과, 해당 부재와 전체 구조물에서 힘의 평형이 만족될 때까지 계산을 반복한다. 할선강성해석을 통해, 소성힌지의 비탄성변형에 의한 하중의 재분배가 고려될 수 있으며, 해당 소성힌지에서의 요구회전변형이 변형능력을 초과하지 않는지 비교함으로써 안전성을 평가할 수 있다. 검증을 위해, 제안된 방법은 기존의 연속보에 대한 실험연구와 비교되었으며, 기존건물의 평가에 적용되었다.