기하 강성을 고려한 아치 구조물이 횡 자유 진동 = Effect of Preloading on Lateral Free Vibration of Arches

국문 초록 (Abstract)

아치, 곡선보 등의 초기 곡률을 고려한 구조 형식은 부드러운 곡선의 미적인 아름다움과 직선 구조 형식과는 다른 거동으로 인한 구조적 특성 때문에, 많은 구조물에서 이를 응용, 실용화 시키려는 노력은 계속 진행되고 있다. 그러나 동적 거동에 대한 연구는 아직 부족한 상태이다 특히, 아치 구조물은 곡률면내 방향의 강성이 큰 이유로, 하중의 대부분을 휨거동의 감소로 인하여 축력 방향 거동에 의해 전달하는 구조적 특성 때문에 많이 이용되고 있는 구조 형태이다. 이런 이유로 아치에 대해서는 축력이 중요한 힘 분배 경로 중 하나이며, 이것은 곡률면외 방향의 휨강성(the rigidities El for lateral bending), 비틂강성 (GJ for torsion)？ 강성(Elw for warping torsion)에 영향을 받는 곡률면외 방향의 휨-비틂거동(out-of-plane flexural torsional action)에 중요한 역할을 한다. 이러한 이유로, 아치의 자유진동 해석시 곡률면내 방향의 초기하중이 적용되었을 때, 곡률면외 방향의 휨 비틂 거동에 많은 영향이 있을 것으로 예상되며, 이러한 아치 구조물에 대하여 기존의 해석 방법과는 달리, 곡률면내 초기하중을 고려하고, 이미 비선형 이론에 근거하여 곡선보의 기하학적 아치 좌굴 문제를 해결하고 ？ 현상을 고려한 "Kang과 Yoo "의 곡선보 요소를 이용하여, 2축대칭 단면에 대하여 기하 강성을 고려한 아치의 횡방향 동적 거동 특성을 연구하고자 한다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 아치의 유한요소 정식화
• 3. 결과 분석
• 3.1 등분포 압축하중에 대한 기하강성을 고려한 자유 진동수
• 3.2 등분포 압축하중에 대한 기하 강성을 고려한 곡률면의 자유 진동 모드
• 4. 결론
• 참고문헌