Experimental Study on Failure Behavior of Steel Members and Elements under Very Low Load-Cycles

극저하중(極低荷重)사이클을 받는 강부재(鋼部材) 및 요소(要素)의 파괴거동(破壞擧動)에 관한 실험적(實驗的) 연구(硏究)

An experimental study was carried out to elicit important factors causing cracks and rupture of steel members and their elements under imposed large repeated deformations, and of the quantitative relationships among the important physical factors leading to failure. Each of twenty-eight angles and nine thin-plates served as the specimen and was subjected to repeated axial load after undergoing inelastic buckling. Particular attention was paid to the effects of loading pattern, failure mode and cross-sectional shape on the very-low-cycle failure behavior under loading repetitions of the order of a few to twenty. The experimental results show that energy dissipation capacity depends heavily on the entire history of loading, the failure mode, the slenderness ratio and the width-to-thickness ratio. No simple quantitative relations were observed between the initiation of the visible cracks or rupture and the energy dissipation capacity. The maximum values of residual "net" strains are found to range from 25% to 40%, independent of the test parameters.

강진과 같은 큰 반복하중하에서 강부재 및 그들요소의 균열과 파단에 영향을 미치는 중요한 물리적 인자들을 찾아내어, 그 인자들간의 정량적인 관계를 규명하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 9개의 강판요소와 28개의 앵글 강부재를 시험체로서 사용하였으며, 비탄성 좌굴이 포함된 축방향의 반복하중을 5~20회 정도 받았다. 본 실험은 극저사이클 파괴거동에 있어서 제하이력과 파괴형태 및 단면형상의 영향평가에 특히 촛점을 두었다. 실험결과, 에너지 소산능력은 실험변수에 크게 의존하였으며, 균열의 발생 또는 파단과 에너지 소산능력 사이에 단순한 정량적 관계가 성립되지 않았다. 그러나, 실험변수에 관계없이 균열발생부에 있어서 잔류변형률의 최대치는 일정한 값을 보여주었다.