Abstract
Steel bridges, which have been damaged by load and corrosion, need repair or strengthening. That is a cause of decreasing the durability of structure. In order to solve these problems, welding repair and strengthening methods can be considered. In general, cutting and welding procedure is carried out during the repair welding. Therefore, the investigation of the behavior of residual stress and deformation generated by cutting and welding is very important for safety of structure. Residual stress and deformation produced by gas cutting and arc welding were analyzed using 2D and 3D thermal elasto-plastic FEM. According to the results, the magnitude of temperature was analyzed by 2D-FEM is smaller than that was analyzed using the 3D-FEM at the start and end edge of flange. And the magnitude and distribution of residual stress of perpendicular direction of the cutting line and welding line was analyzed by the 2D-FEM was similar to that was analyzed by 3D-FEM. Therefore, it is possible to predict cutting and welding residual stress by 2D and 3D FEM.
강구조물에 있어서 여러 가지 환경요인에 의해 균열 및 부식 등의 문제가 발생되고 있다. 이는 구조물의 내구성을 저하시키는 요인이 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 용접 보수${\cdot}$보강방법을 사용할 수 있다. 이러한 보수용접은 전단 및 용접과 같은 입열 과정을 필연적으로 수반하고 있다. 따라서 이러한 입열과정에 있어서 발생되는 잔류응력 및 변형의 예측${\cdot}$제어${\cdot}$방지는 구조물의 안전이라는 측면에서 볼 때 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 2차원 및 3차원 유한요소 해석을 수행하여 가스전단 및 아크용접에 의해 얻어진 절단 및 용접 잔류응력과 변형을 구하였으며, 2차원 및 3차원 해석기법에 따른 그 값의 정도를 명확히 하였다. 해석기법에 따라 2차원 및 3차원 해석을 수행하여 얻은 절단 및 용접 잔류응련의 분포 및 그 절대치는 유사한 값을 나타내었다.
