축방향 압축을 받는 폐단면리브 보강판의 좌굴거동에 관한 해석적 연구 = Buckling Behavior of Longitudinally Stiffened Steel Plates by U-Shaped Ribs

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Even though the longitudinally stiffened plates with closed section ribs should be an effective system for axially compressed members, the current design speculations on closed-section rib, especially for the minimum required stiffness, are not sufficient.
This study is aimed to examine the influence of the sectional stiffness of U-shaped ribs on the buckling modes and strengths of stiffened plates. Applying three kinds of U-ribs, 3-dimensional finite element models for the U-rib stiffened plates were setup by using ABAQUS and then a series of eigenvalue analyses were conducted. From the parametric studies, it was found that the minimum required stiffness as well as the buckling strengths are varied along with the U-rib types. The buckling strengths were compared with the theoretical critical stress equation for simply supported plates. This study will contribute to the future study for evaluating the minimum required stiffness and optimum design of U-rib stiffened plates.

국문 초록 (Abstract)

압축을 받는 판의 보강을 위해 폐단면리브를 적용하는 것이 효과적이나, 적정 크기 및 최적 간격에 대해 명확한 설계지침이나 충분한 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 폐단면리브 단면 제원의 압축강도에 대한 영향이 우선 검토되어야 할필요성이 있다. 본 연구에서는 U리브 단면강성에 따른 보강판의 탄성좌굴강도 및 좌굴모드의 변화를 알아보고자 한다. 구조부재로써 적용성을 고려하여 단면 크기에 따라 세 가지 타입의 U리브 단면 모델을 선정하였고 유한요소해석 프로그램인ABAQUS를 이용하여 고유치 해석을 실시하였다. 변수해석 연구를 통해 U리브 타입 별로 U리브 단면강성에 따른 좌굴모드및 압축강도의 변화 특성이 달라지는 것을 확인하였다. 네 변 단순지지 판의 탄성좌굴강도 이론값과 해석적 결과를 비교하였다.
본 논문의 연구 결과는 향후 U리브의 최소소요강성 및 단면 선정방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

참고문헌 (Reference)

1 박종섭, "수직등분포하중을 받는 신형식단면 원형아치리브의 비선형 면내좌굴강도에 대한 해석연구" 한국산학기술학회 13 (13): 399-405, 2012

2 대한토목학회·교량설계핵심기술연구단, "도로교설계기준" 한국도로교통협회 2008

3 박종섭, "균일모멘트를 받는 조밀단면 T형보의 횡-비틀림 좌굴강도 기준식에 관한 연구" 한국산학기술학회 10 (10): 2038-2043, 2009

4 Choi, B.H., "Strength of stiffened flanges in horizontally curved box girders" 131 (131): 167-176, 2005

5 Yoo, C.H, "Stiffness requirements for longitudinally stiffened box-girder flanges" 27 (27): 705-711, 2001

6 Chou, C.C, "Experimental evaluation of compressive behavior of Orthotropic Steel Plates for the New San Francisco–Oakland Bay Bridge" 12 (12): 140-150, 2006

7 American Association of State Highway and Transportation Officials, "AASHTO. LRFD Bridge design specifications" 2007