Numerical Evaluation of Buckling Strength for High-Strength Corrugated Steel Structures

고강도 원형 지중강판 구조물의 좌굴성능에 대한 수치적 평가

This paper evaluates the feasibility of use of high-strength steel for soil-metal corrugated steel structures. Two specifications, the AASHTO(2004) and the CHBDC(2000), were compared and the scientific background of equations for the buckling stability in those specifications were investigated to figure out the governing factors for buckling strength of structures. Numerous finite element analyses for round-pipe type of soil-metal corrugated steel structures were carried out with considering the elastic-plastic relationship of a material and the geometrical non-linearity, as well as the various design variables, such as span length, depths of soil cover, section properties, tensile strength and backfill conditions. Buckling strength equation of the CHBDC(2000) is still valid and conservative for both normal and high-strength steel soil-metal corrugated steel structures, and the buckling strength increases with the use of hight-strengths steel.

본 논문은 지중강판 구조물에 고강도강의 사용 가능성을 평가하였다. AASHTO(2004)와 CHBDC(2000)의 좌굴강도식의 차이점과 제정적인 배경, 주요 설계인자에 대한 매개변수를 연구하였다. 원형 지중강판구조물의 좌굴강도식은 지간, 토피고, 단면조건, 인장강도, 뒷채움 흙의 다양한 설계변수를 고려한 탄소성해석, 기하학적 비선형해석의 수치해석 결과를 토대로 제안하였다. 해석결과 CHBDC의 설계기준이 좌굴강도를 산정하는데 있어 적합하였으며, 고강도강 사용시 좌굴안정성도 확보되고 좌굴강도의 개선효과에 뛰어났다.