• 제목/요약/키워드: Large deflection

검색결과 513건 처리시간 0.029초

Seismic performance of lateral load resisting systems

  • Subramanian, K.;Velayutham, M.
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제51권3호
    • /
    • pp.487-502
    • /
    • 2014
  • In buildings structures, the flexural stiffness reduction of beams and columns due to concrete cracking plays an important role in the nonlinear load-deformation response of reinforced concrete structures under service loads. Most Seismic Design Codes do not precise effective stiffness to be used in seismic analysis for structures of reinforced concrete elements, therefore uncracked section properties are usually considered in computing structural stiffness. But, uncracked stiffness will never be fully recovered during or after seismic response. In the present study, the effect of concrete cracking on the lateral response of structure has been taken into account. Totally 120 cases of 3 Dimensional Dynamic Analysis which considers the real and accidental torsional effects are performed using ETABS to determine the effective structural system across the height, which ensures the performance and the economic dimensions that achieve the saving in concrete and steel amounts thus achieve lower cost. The result findings exhibits that the dual system was the most efficient lateral load resisting system based on deflection criterion, as they yielded the least values of lateral displacements and inter-storey drifts. The shear wall system was the most economical lateral load resisting compared to moment resisting frame and dual system but they yielded the large values of lateral displacements in top storeys. Wall systems executes tremendous stiffness at the lower levels of the building, while moment frames typically restrain considerable deformations and provide significant energy dissipation under inelastic deformations at the upper levels. Cracking found to be more impact over moment resisting frames compared to the Shear wall systems. The behavior of various lateral load resisting systems with respect to time period, mode shapes, storey drift etc. are discussed in detail.

Analysis of restrained steel beams subjected to heating and cooling Part I: Theory

  • Li, Guo-Qiang;Guo, Shi-Xiong
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.1-18
    • /
    • 2008
  • Observations from experiments and real fire indicate that restrained steel beams have better fire-resistant capability than isolated beams. Due to the effects of restraints, a steel beam in fire condition can undergo very large deflections and the run away damage may be avoided. In addition, axial forces will be induced with temperature increasing and play an important role on the behaviour of the restrained beam. The factors influencing the behavior of a restrained beam subjected to fire include the stiffness of axial and rotational restraints, the load type on the beam and the distribution of temperature in the cross-section of the beam, etc. In this paper, a simplified model is proposed to analyze the performance of restrained steel beams in fire condition. Based on an assumption of the deflection curve of the beam, the axial force, together with the strain and stress distributions in the beam, can be determined. By integrating the stress, the combined moment and force in the cross-section of the beam can be obtained. Then, through substituting the moment and axial force into the equilibrium equation, the behavior of the restrained beam in fire condition can be worked out. Furthermore, for the safety evaluation and repair after a fire, the behaviour of restrained beams during cooling should be understood. For a restrained beam experiencing very high temperatures, the strength of the steel will recover when temperature decreases, but the contraction force, which is produced by thermal contraction, will aggravate the tensile stresses in the beam. In this paper, the behaviour of the restrained beam in cooling phase is analyzed, and the effect of the contraction force is discussed.

연속(連續)보의 영향선(影響線) 작도(作圖)에 관한 한 편법(便法) (A Simplified Method of Drawing Influence Lines for Continuous Beams)

  • 양창현
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.45-57
    • /
    • 1993
  • 재래식(在來式) 구조해석기법(構造解析技法)으로 연속(連續)보를 해석(解析)할 때 다경간(多徑間)일수록 그 복잡성이 가중(加重)된다. 처짐각법(角法)이나 모멘트분배법(分配法) 마저도 그 실용성(實用性)이 제한적(制限的)이 된다. 본(本) 연구(硏究)에서는 사경간(四徑間)까지의 연속보에서 지점(支點) 모멘트를 구하는데, 더 개선(改善)된 정해법(正解法)을 개발하였고, 또한 모든 다경간(多徑間)의 연속(連續)보의 해석에 적용되는 전혀 새로운 근사해법(近似解法)을 제시하고 있다. 이 근사해법은 적용(適用)이 아주 간편하고 정확도(正確度)가 아주 높아서 거의 정해(正解)에 가까운 결과(結果)를 보여준다. 이들 해법(解法)은 특히 연속(連續)보의 영향선(影響線)의 작도(作圖)에 아주 편리하게 이용할 수 있으며, 지금까지 주로 많이 사용하는 Muller-Breslau의 원리(原理)와 비교할 때 월등하게 용이(容易)하다는 장점(長點)을 지니고 있다.

  • PDF

복합재 유연보를 갖는 무베어링 로우터 시스템의 정지 비행시 공탄성 안정성 해석 (Aeroelastic Stability Analysis of Bearingless Rotors with Composite Flexbeam in Hover)

  • 임인규;최지훈;이인;한재흥
    • Composites Research
    • /
    • 제17권3호
    • /
    • pp.29-37
    • /
    • 2004
  • 본 연구에서는 대변형 보이론을 이용하여 정지 비행 시 복합재 무베어링 로우터 시스템의 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하였다. 무베어링 로우터 시스템은 유연보, 토오크 튜브, 피치 링크, 그리고 메인 블레이드로 구성된다. 유연보, 토오크 튜브, 그리고 메인 블레이드를 각각 플랩 굽힘, 리드-래그 굽힘, 비틀림 그리고 축 방향 변형의 탄성 운동을 하는 보로 가정하고, 1차원 보 요소로 모델링을 하였다. 또한, 유연보를 복합재료 적층판으로 구성된 비틀림에 유연한 직사각형 단면을 갖는 보로 모델링 하여, 1차원 보 해석에 필요한 유효 단면 상수를 얻었다. 외력으로는 2차원 준-정상 공기력 모델을 적용하였으며, 보의 유한 요소 지배방정식은 헤밀턴 원리(Hamilton's principle)를 이용하여 얻었다. 공력 탄성학적 안정성 해석을 수행하기 위하여 p-k 방법을 이용하였으며, 유연보의 적층각과 적층 순서에 따른 구조적 연성이 무베어링 로우터 시스템의 공란성 안정성에 미치는 영향을 알아보았다.

동적 유입류 모델을 이용한 회전익기 전진비행 공탄성 해석 (Aeroelastic Analysis of Rotorcraft in Forward Flight Using Dynamic Inflow Model)

  • 이준배;유승재;정민수;이인;김덕관;오세종;이관중
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제39권4호
    • /
    • pp.297-305
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 비정상 공기력을 모델링하기위해 Peters-He의 동적유입류모델을 고려한 2차원 준정상 공기력 이론을 적용하여 회전익기 전진비행에 대한 공탄성 해석을 수행하였다. 또한, 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하기 위하여, 전진비행 시 주기적인 특성을 갖는 비선형 정적 트림 해를 얻기 위해 동체 평형을 고려한 연계 트림 해석을 통한 완전 유한요소 방정식을 이용하였다. 동적유입류모델의 공력과 구조 특성을 검증하기 위해 유도 유입류와 깃끝에서의 구조변형을 타 수치해석결과와 비교하였다. 또한, 공탄성 안정성을 검증하기 위해 두 모델의 래그 감쇠값을 비교하였다.

리켓츠 분석을 이용한 한국인 아동의 두부방사선 계측학적 연구 (A CEPHALOMETRIC STUDY OF KOREAN CHILDREN BY RICKETTS' ANALYSIS)

  • 양규호;김선미
    • 대한소아치과학회지
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.430-440
    • /
    • 1998
  • This study was performed to establish the cephalometric standards and to compare measurement of Korean children in the Field I, II, III, IV, V, VI to Japanese and Caucasians by the Ricketts' analysis. Lateral cephalograms of 24 males and 27 females with normal occlusion and acceptable profile 9 years of age were obtained and statistically analyzed. 1. Norms of Korean males, females and both sexes at 9 years old were established. 2. Significant differences between male and female exist in incisor overjet, maxillary incisor protrusion, mandibular incisor inclination, cranial deflection, corpus length. Maxillary incisor of male was more protrude and overjet was larger than female 3. Korean was similar to Japanese but different from Caucasian. Compare with facial axis and facial depth, chin was retruded dolichofacial pattern and due to large mandibular plane angle and small corpus length, mandibular plane was inclined and mandible body was short. Compare with porion location, ramus position and posterior facial height, ramus was long and located posterior. Compare with maxillary depth and maxillary height, maxilla was located posterior and inferior. The distance between the upper molar and PTV was short, the amount of distalization is limited. Maxillary and mandibular incisor were more protruded and also lower lip was more protruded to esthetic line 4. In comparison between 9 and 11 years old, growth changes of facial depth, mandibular plane angle, corpus length and upper molar position were larger than that of Japanese and Caucasians.

  • PDF

호장법을 이용한 평면 트러스 구조의 비탄성 비선형 해석 (Inelastic Nonlinear Analysis of Plane Truss Structures Using Arc-Length Method)

  • 김광중;백기열;이재홍
    • 한국공간구조학회논문집
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.41-48
    • /
    • 2008
  • 대공간 구조물은 3차원적인 힘의 흐름과 면내력에 의해 외부하중에 대한 저항 능력을 극대화 시킨 형태 저항 구조로서, 일반적인 골조와는 달리 부재에 대한 유한 변형을 동반 하므로 정적, 동적 해석에 관계없이 비선형 해석이 요구 된다. 대공간 구조물의 정확한 구조 해석을 수행하기 위해서는 기하학적 비선형 및 재료적 비선형 뿐 아니라 두 효과를 함께 고려한 비선형 해석이 필요하다. 기하학적 비선형 문제가 구조재료의 특성 및 위치에 따른 비선형을 고려하지 못하고, 구조재료의 비선형 문제가 기하학적 형상에 따른 비선형을 고려하지 못한다는 상호간의 단점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 유한요소법으로 기하학적 비선형을 고려한 비선형 평형방정식을 적용하고, 부재의 응력-변형률 관계를 이용하여 재료적 비선형성도 함께 고려하였다. 사용된 수치해석 기법은 불안정 경로의 해를 찾아갈 수 있는 호장법을 적용하여 하중-변위 곡선을 추적하였다. 본 연구의 수치 해석결과 제시한 평면 트러스의 비탄성 비선형 거동을 정확하고 효율적으로 예측 가능한 것으로 나타났다.

  • PDF

편면 보강판의 압축강도 해석을 위한 한 방법 (A Method for Calculation of Compressive Strength of a One-Sided Stiffened Plate)

  • 장창두;서승일
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.117-124
    • /
    • 1991
  • 본 논문에서는 편면 보강판의 압축 강도 해석 시, 유한 요소법의 비경제성을 극복하기 위하여, 붕괴 양식을 가정하고, 각 붕괴 양식에 대해 압축 강도를 구하였다. 최종 강도는 탄성 대변형 해석 곡선과 소성 붕괴를 가정하여 얻은 소성 해석 곡선과의 교점으로 택하였다. 기존의 연구와는 달리 소성 붕괴선의 형상을 변경시켜 최소의 강도 값을 주는 교점을 최종 강도로 택하였다. 최소 강비는 가정한 붕괴 양식의 교점으로 부터 얻어질 수 있다. 탄성 해석에서는 좌굴 파형을 가정하고, 보강재의 비대칭으로 인한 편심 모우멘트를 고려하였으며, 평형 조건식은 Rayleigh-Ritz법을 이용하여 유도하였다. 소성 해석 시에는 고성 붕괴선을 가정하여 소성 붕괴 조건식을 유도하였다. 좌굴과 최종 강도 계산 결과를 유한 요소법에 의한 결과와 비교한 결과, 양호한 일치를 보였다.

  • PDF

초기결함을 갖는 철근 콘크리트 축대칭 쉘의 동적 특성 -돔의 결함의 영향을 중심으로- (Dynamic Characteristics of Reinforced Concrete Axisymmetric Shell with Initial Imperfection)

  • 조진구
    • 한국농공학회지
    • /
    • 제41권4호
    • /
    • pp.77-85
    • /
    • 1999
  • In this study, a computer program considering initial imperfection of axisymmetric reinforced concrete shell which plastic deformation by large external loading was developed . Initial imperfection of dome was assumed as 'dimple type' which can be expressed as Wi=(Wo/h)(1-x$^2$)$^3$. The developed model applied to the analysis of dynamic response of axisymmetric reinforced concrete shell when it has initial imperfection. The initial imperfection of 0.0, -5.0, and 5cm and steel and steel layer ratio 0,3, and 5% were tested for numerical examples . The results can be summarized as follows ; 1. Dynmaic response of vertical deflection at dome crown showed slow increased if it has not inital imperfection . But the response showed relatively high amplitude when initial imperfection was inner directed (opposite direction to loading). Similar trends also appeared for different steel layer ratios. 2. Dynamic responses of radial displacement at the junction of dome and wall showed the highest amplitude when initial imperfection was inward directed (opposite direction to loading). The lowest amplitude occurred when initial imperfection was outward directed (same direction to loading). Vibration period also delayed for inward directed initial imperfection . These trends were obvious as steel layer ratio increasing. 3. The effects of imperfection for the dynamic response of radial displacement a the center of wall scarely appeared. The effects of initial imperfection of dome on the dynmaic response of the wall can be neglected. 4. Effect of steel on the dynmic response of axisymmetric shell structure was great when initial imperfection did not exist. And the effect of direction of initial imperfection (inward or outward) did not show big difference.

  • PDF

균열자기치유용 콘크리트를 사용한 전주의 구조 성능 (Structural Capacity of Poles Using Crack Self-healing Concrete)

  • 유성원;김상준;박홍기
    • 한국건설순환자원학회논문집
    • /
    • 제6권3호
    • /
    • pp.222-227
    • /
    • 2018
  • 최근 콘크리트 전주의 20~30년 이상 경과로 인한 노후화와 각종 자연재해로 인하여 전주의 손상/파괴로 인해 유지 보수에 대한 요구가 증가하고 있다. 이를 위해 최근 전 세계적으로 구조물에 발생한 균열을 스스로 치유하여 유지보수비용을 감소시킬 수 있는 자기치유 콘크리트 기술의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 Fly ash, GGBS, CA 등이 혼입된 변수의 균열자기 치유 콘크리트를 이용하여 10m 크기의 실제 전주 10개를 제작하여 휨강도실험을 수행하였다. 고로 슬래그를 첨가한 콘크리트의 압축강도가 우수한 것으로 나타났으나, 플라이 애시를 첨가한 콘크리트는 기준강도에 다소 미달하는 것으로 나타났다. 또한 실험체의 균열하중은 KS F 4304 기준을 만족하였으며, 하중-처짐 및 변형률 관계의 경우, 플라이 애시를 첨가 실험체의 경우에는 유사한 거동을 보였지만, 고로 슬래그가 함유된 실험체의 경우 균열발생 후 결정촉진제가 혼입된 실험체는 대량의 변형률이 발생하는 것으로 나타났다.