The System Reliability Analysis of Web Frame by Plastic Strength Analysis

소성 강도 해석에 의한 Web Frame의 시스템 신뢰성 해석

Plastic strength analysis using plastic failure mode as a limit state is adopted instead of a conventional elastic structural analysis to predict the ultimate strength of Web frame idealized by a plane frame. Linear programming arid Compact procedure are developed for determining the collapse load factor. It is found that the final results are good agreement with the results of Elasto-plastic analysis. Besides, the redundant structures like Web frame is known to have multiple failure modes. Web frame may collapse under any of the possible failure modes. Thus, the identification of these possible failure modes is necessary and very important in the reliability analysis of Web frame. In order to deal with multiple failure modes, automatic generation method of all failure modes and basic failure modes is used for selecting the dominant failure modes. The probability of failure pastic collapse of Web frame is calculated using these dominant failure modes. The safety of Web frame is asscssed and compared by performing the deterministic and probabilistic analysis.

평면 골조 구조물로 이상화된 Web frame의 최종강도를 합리적으로 추정하기 위해 기존의 탄성해석 방법 대신에 구조물의 소성붕괴를 최종상태로 가정하여 구조해석을 수행하는 소성 해석 방법으로 선형 계획법과 Compact procedure를 정식화 하였고, 그 결과를 탄소성 해석과 비교하여 Web frame의 안전성 평가에 있어서 소성강도 해석 방법의 유용성을 검토하였다. 또한 구조해석에 사용되는 변수들의 확률적 특성을 고려하여 구조물의 안전성 평가를 하는 신뢰성 해석을 위해 소성붕괴 해석에서 얻어지는 구조물이 소성 파괴모드를 신뢰성 모델로서 사용 하였으나, 선체와 같이 과잉 구속되어 있는 부정정 구조물이 갖는 다수의 파괴모드 문제를 처리 하기 위해 기본 파괴모드 해석 방법과 자동 파괴모드 해석 방법을 이용하였고, 얻어진 파괴 모드로 부터 Web frame의 파괴확률을 계산하여 구조물의 안전성 평가에 있어서 확정론적인(deterministic)방법과 확률론적인(probabilistic)방법을 비교 검토하였다.