Influence of Lateral Bracing on Lateral Buckling of Short I-Beams Under Repeated Loadings

반복하중을 받는 짧은 I형 보의 횡좌굴에 대한 횡브레이싱의 영향에 관한 고찰

Lateral bracing has long been used in design practice to enhance the carrying capacity of the lateral buckling of the beam. Many factors, critically important to lateral bracing performance, do not appear in design formulas. Some of these factors are discussed in this study for the application to short I - beams under repeated loadings through parametric studies with an analytical model : the brace location along the length of the beam, the height of the bracing above the shear center of the beam, and the strength and stiffness of the brace. The parametric studies are carried out using a propped cantilever arrangement, and also using a geometrically (fully) nonlinear beam model for the brace as well as the beam to capture the system buckling. An idealized bracing system is configured to restrain lateral motion, but not rotation. A multiaxial cyclic plasticity model is also implemented to better represent cyclic metal plasticity in conjunction with a consistent return mapping algorithm.

보(Beam)의 횡-비틀림 좌굴(Lateral-Torsional Buckling)에 대한 저항능력을 향상시키기 위해 횡-브레이싱(Lateral Bracing)을 실제 설계에 오랫동안 사용해 왔으나, 횡-브레이싱의 성능에 중요한 인자들은 아직 설계공식에 많이 포함되어 있지 않다. 해석적 모델을 사용하여 아래와 같은 몇개의 인자들에 대한 Parametric Study를 반복하중을 받는 짧은 보에 적용하여 그 영향들을 고찰하고자 한다 : 브레이스의 보 길이 방향의 위치, 브레이스의 보의 절단중심에 대한 높이, 브레이스의 강도와 강성. 일단고정 타단가중 지반(Propped Cantilever)보를 이용하여 Parametric Study를 수행하고, 또한 구조물 전체의 좌굴현상을 잘 포착하기 위해 보와 브레이스에 기하학적 (완전) 비선형의 보 모델을 사용한다. 여기에서 이상화된 브레이스는 보 단면의 횡방향의 이동은 구속하지만 회전은 자유롭게 하도록 한다. 또한 금속의 주기적 소성(Cyclic Plasticity)거동을 보다 잘 나타내기 위해 다축 주기적 소성 모델을 Consistent Return Mapping Algorithm과 결합시켜 적용한다.