• 제목/요약/키워드: Specially orthotropic plate

검색결과 27건 처리시간 0.023초

특별직교이방성 이론에 의한 포스트 텐션된 교량의 해석(II) - 강 판형교 - (Analysis of Post-tensioned Bridge by Specially Orthotropic Laminate Theory (II) - Steel Plate Girder Bridge)

  • 김덕현;원치문;이정호
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.141-146
    • /
    • 2001
  • A post-tensioned steel plate girder bridge with cross-beams is analyzed by specially orthotropic laminate theory. The cross-sections of both girders and cross-beams are WF types. The result is compared with that of the beam theory. This bridge with simple support is under uniformly distributed vertical load, and axial loads and moment due to post-tension. In this paper, finite difference method for numerical analysis of simple supported bridge is developed. Relatively exact solution is obtained even with small number of meshes. Theory and analysis method of specially orthotropic laminate plates used in this paper can be used in design of new bridges, and maintenance and repair of old bridges.

  • PDF

특별직교이방성 적층판이론에 의한 압연형교의 해석 (Analysis of Rolled Beam Bridge by means of Specially Orthotropic Laminates Theory)

  • 한봉구;이창수
    • 복합신소재구조학회 논문집
    • /
    • 제1권3호
    • /
    • pp.35-40
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 거더와 가로보로 이루어진 패널을 특별직교이방성 판 이론을 응용하여 해석하였다. 거더와 가로보는 H 형단면을 사용하였다. 본 논문에서는 특별직교이방성 판 이론을 압연형교에 응용하였으며 해석한 결과를 제시하였다. 해석결과는 보 이론과 비교하였다. 이러한 목적으로 본 논문에서는 유한차분법을 사용하였다. 고유진동수에 대한 $D_{22}$ 강성의 영향을 철저히 검토하였다. 본 연구에서는 판 이론에 의해 수치해석을 해본 결과 보 이론보다 강성이 2.43배가 되는 것을 알 수 있었다.

  • PDF

특별직교이방성 판이론을 응용한 강교량의 해석 (Analysis of Steel Bridge by means of Specially Orthotropic Plate Theory)

  • 한봉구;김덕현
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.61-69
    • /
    • 2001
  • 본 연구에서는 거더와 가로보로 이루어진 패널을 특별 직교 이방성 판이론을 응용하여 해석하였다. 거더와 가로보는 H 형단면을 사용하였으며, 임의의 단면과 지점을 갖고 임의의 하중을 받는 보다 탑의 진동해석 방법이 발표된 바가 있다. 본 논문에서는 특별 직교 이방성 판이론을 강교량에 응용하였으며, 해석한결과를 제시하였다. 이러한 진동 해석을 위하여 처짐의 영향을 고려한 다양한 방법이 검토되었다. 이러한 목적으로 본 논문에서는 유한차분법을 사용하였다. 고유진동수에 대한 $D_{22}$ 탄성계수의 영향을 철저히 검토하였다. 본 연구에서는 제시한 판이론을 수치해석을 해본 결과 빔이론 보다 강성이 2.43배인 것을 알 수 있었다.

  • PDF

특별직교이방성 이론에 의한 포스트텐션 슬래브교의 해석 (Analysis of Post-tensioned Slab Bridge by Means of Specially Orthotropic Theory)

  • 한봉구;방배산
    • 복합신소재구조학회 논문집
    • /
    • 제1권4호
    • /
    • pp.13-17
    • /
    • 2010
  • A post-tensioned slab bridge is analyzed by the specially orthotropic theory. Each longitudinal and transverse steel layer is regarded as a lamina, and material constants of each lamina is calculated by the use of rule of mixture. This slab bridge with simple support is under uniformly distributed vertical and axial loads. In this paper, the finite difference method and the beam theory are used for analysis. The result of beam analysis is modified to obtain the solution of the plate analysis. The result of this paper can be used for post-tensioned slab bridge analysis by the engineers with undergraduate study in near future.

  • PDF

특별직교이방성 적층판이론에 의한 콘크리트 슬래브교량의 간편해석법 (Simple Method of Analysis for Concrete Slab Bridges by the Specially Orthotropic Laminates Theory)

  • 한봉구;석준호
    • 복합신소재구조학회 논문집
    • /
    • 제1권2호
    • /
    • pp.59-65
    • /
    • 2010
  • 단순지지된 슬래브교량의 경우 특별직교이방성 판이론에 의하여 해석하였다. 이 방법은 일반 기술자들에게는 너무 어려워서 현장에서 기술자들이 실무적으로 접근하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 일반 현장의 실무 기술자들이 사용할 수 있는 보 이론을 사용하여 단순지지된 콘크리트 슬래브를 단위 폭을 가진 보로 해석이 가능하도록 수정계수를 만들어서 실무에 적용할 때의 사용 가능한 자료를 만들고자 하였다. 본 연구에서는 1 : 1 ~ 1 : 6 까지 형상비를 변화 시켜가며 해석을 수행하였다. 본 논문의 연구의 결과는 단순지지된 슬래브교량의 해석에 이용할 수 있다.

  • PDF

강바닥판교의 벌크헤드 플레이트에 관한 매개변수 연구 (A Parametric Study on Bulkhead Plate of Orthotropic Steel Deck Bridge)

  • 공병승;김진만
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.333-339
    • /
    • 2003
  • Recently, the bridges become greater according to development of a construction technology. This phenomenon requires long span bridge, so that increases the dead weight. The orthotropic steel deck bridges have much advantages such as the light dead weight and the reduction of construction period. And almost whole process of carried out is manufactured at factory, so it can cause the increase of quality authoritativeness. But orthotropic steel deck bridge is consist of structure by welding, it can not avoid a lot of welding jobs, defects and transformation by welding are becoming problem accordingly. Specially, topical stress concentration phenomenon in cross connection area of longitudinal and transverse rib causes fatigue failure. The Bulkhead Plate for prevention of this stress concentration phenomenon was applied by changing the orthotropic steel deck of Williamsburg bridge in USA. But, it is principle that a Bulkhead Plate is not established in the domestic design standard. Therefore, it is estimated that the study for installation of Bulkhead Plate is needed. This treatise with considering these circumstances proves efficiency of Bulkhead Plate and will be presented optimal design details through finite element analysis according to change the geometrical of Bulkhead Plate and tile cross-connection area of longitudinal and transverse rib.

  • PDF

특별직교이방성 적층판의 고유진동수에 대한 형상비의 영향 (The Influence of the Aspect Ratio on the Natural Frequency of the Specially Orthotropic Laminated Plates)

  • 한봉구;김덕현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.219-225
    • /
    • 2011
  • 건설기술자들에게는 첨단 복합재료구조에 대한 이론이 너무 어려워서 간단하면서도 쉽게 적용할 수 있는 정확한 방법을 필요로 하고 있다. 단순지지된 적층판을 특별직교이방성 적층판 이론에 의하여 해석하였다. 본 연구에서는 형상비를 1 : 1 ~ 1 : 5 까지 변화시켜가며 해석을 수행하였다. 대부분의 교량이나 건물의 상판은 형상비가 큰 경우가 많은데, 이런 구조물의 평형방정식에 대한 종방항 모멘트항($M_x$)의 영향은 매우 작아서, 더욱 간단한 해석이 가능하다. 본 논문에서는 특별직교이방성 적층판의 고유진동수에 대한 형상비의 영향을 연구하였으며 이 방법을 사용하면 충분히 정확한 값을 산출할 수 있다. 본 논문의 연구의 결과는 단순지지된 특별직교이방성 적층판의 해석에 이용할 수 있다.

유한요소법을 이용한 코오드-고무 복합판의 동적특성에 관한 연구 (A study on the dynamic characteristics of the cord-rubber laminates rectangular plate by finite element method)

  • 김두만;김항욱
    • 오토저널
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.51-64
    • /
    • 1986
  • There has been considerable interest over the last twenty years in the subject of the elastic properties of the cord-rubber laminate. This has been due to the rather intensive study of the composites materials characteristics brought about by the increased use of rigid composites materials characteristics brought about by the increased use of rigid composites in many structural applications. The object of this study is to obtain the natural frequencies and modes of the simply supported cord-rubber laminate plates prior to the study on the analysis of the dynamic properties of the pneumatic tire. To obtain these natural frequencies and modes, the 12 degrees of freedom orthotropic rectangular plate finite elements are developed. By using classical lamination theory, the stress-strain relations are represented. The governing equation for the finite element is derived by energy method. To find the natural frequencies and modes, he eigenvalues and corresponding eigenvectors are computed by the well known Jacobi power method. In order to verify the capability of this present finite element, the results of the specially orthotropic plate and the angle-ply laminate plate are compared with the analytical solution. The analytical and numberical results are in good agreement. The following problems of the simply supported plate are analyzed by the present finite element. a) the natural frequencies and mode shapes of the cord-rubber laminate plate for various aspect ratio. b) The natural frequencies and mode shapes of the orthotropic plate with the rectangular hole in its center.

  • PDF

Structural Reliability of Thick FRP Plates subjected to Lateral Pressure Loads

  • Hankoo Jeong;R. Ajit Shenoi;Kim, Kisung
    • Journal of Ship and Ocean Technology
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.38-57
    • /
    • 2000
  • This paper deals with reliability analysis of specially orthotropic plates subjected to transverse lateral pressure loads by using Monte Carlo simulation method. The plates are simply supported around their all edges and have a low short span to plate depth ratio with rectangular plate shapes. Various levels of reliability analyses of the plates are performed within the context of First-Ply-Failure(FPF) analysis such as ply-/laminate-level reliability analyse, failure tree analysis and sensitivity analysis of basic design variables to estimated plate reliabilities. In performing all these levels of reliability analyses, the followings are considered within the Monte Carlo simulation method: (1) input parameters to the strengths of the plates such as applied transverse lateral pressure loads, elastic moduli, geometric including plate thickness and ultimate strength values of the plates are treated as basic design variables following a normal probability distribution; (2) the mechanical responses of the plates are calculated by using simplified higher-order shear deformation theory which can predict the mechanical responses of thick laminated plates accurately; and (3) the limit state equations are derived from polynomial failure criteria for composite materials such as maximum stress, maximum strain, Tsai-Hill, Tsai-Wu and Hoffman.

  • PDF

복합적층판 이론에 의한 2차원 콘크리트 슬래브 철도교량의 정확하고 간단한 해석 (A Simple and Accurate Analysis of Two Dimensional Concrete Slab for a Railroad Bridge by the Composite Laminates Plate Theory)

  • 한봉구;방배산
    • 복합신소재구조학회 논문집
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.20-25
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 2차원 콘크리트 슬래브 철도교량을 특별직교이방성 복합적층판 이론으로 해석하였다. 슬래브의 해석에 있어 단면의 기하학적, 물리적 특성이 중립면에서 휨-연계강성 $B_{ij}$ = 0 이고, $D_{16}=D_{26}=0$임을 고려하였다. 교량상판은 특별직교이방성 판으로 거동한다. 이러한 경계조건을 갖는 단면 혹은 불규칙한 단면을 갖는 시스템은 해석적 해를 구하기가 매우 어렵다. 이러한 문제에 대한 해석을 위해서 유한차분법이 이용되었다. 본 논문에서는 보 이론과 유한차분법이 해석을 위해 사용되었다.