Investigation on R/C Hyperbolic Paraboloid (HP) Saddle Shell Ultimate Behavior

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Nonlinear inelastic behavior of an HP saddle shell has been examined by a finite element computer program developed on a Cray Y-MP. The mesh convergence is studied using three progressively refined finite element mesh models, $16{\times}16$, $32{\times}32$ and $64{\times}64$, for the elastic and inelastic analyses. It is shown that the $32{\times}32$ mesh model gives a solution that is very close to that given by the $64{\times}64$ mesh model, thus, showing a convergence. The inelastic analysis shows that the shell has a tremendous capacity to redistribute the stresses. At the ultimate, the concrete cracks and the reinforcement yieldings are spread out all over the shell, indicating that the stress distribution in the shell is approaching that given by the classical membrane theory. The present computer program provides a very useful tool for evaluating the nonlinear ultimate behavior of concrete shells during the design process.

국문 초록 (Abstract)

쌍곡 포물선 '안장' 쉘의 극한(極限) 거동(擧動)을 슈퍼 컴퓨터에 개발한 유한요소(有限要素) 컴퓨터 프로그램으로 연구(？究)하였다. 잘게 자른 3 모델을($16{\times}16$, $32{\times}32$과 $64{\times}64$) 이용하여 탄성(彈性)과 비탄성(非彈性) 해석으로 유한요소 망(mesh)의 수렴관계를 연구하였으며, 해석 결과 $32{\times}32$ 모델의 해(解)가 $64{\times}64$ 모델의 결과에 매우 가깝게 나타나서, 이 모델이 수렴하고 있음을 보여 주었다. 비탄성(非彈性) 해석 결과(結果) '안장' 쉘이 상당한 응력(應力)재분포 능력(能力)을 갖고 있었으며, 극한 상태에서 콘크리트의 균열과 철근의 항복이 전체 젤에 걸쳐서 나타났다. 이 현상에 따라 응력 분포가 고전적인 막이론(膜理論)(Membrane theory)의 결과에 접근하고 있음을 관찰할 수 있었다. 개발된 컴퓨터 프로그램은 설계시에 콘크리트 쉘구조물의 비선형 극한거동을 산정하는데 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.