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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김한수
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2023
2022
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본 연구에서는 화재와 편심 축하중을 받는 콘크리트 충전 강관 기둥의 유한요소해석을 통해 대칭 및 비대칭 화재의 경우에 대한 P-M 상관도를 구하였다.
해석의 방법으로는 Abaqus의 순차결합 열-응력 해석을 사용하기 위해, 열전달 해석을 먼저 수행하고 구조해석과 열전달 해석 결과를 결합하여 해석 결과를 도출하였다. 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석에 앞서 철근콘크리트 기둥의 해석을 수행한 뒤 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석으로 확장하였다.
철근콘크리트 기둥의 해석 과정에서 콘크리트의 인장 증강 효과에 따른 수렴성 문제를 발견하였고, 인장 증강 효과의 최대 인장 변형률을 변수로 한 해석을 수행하여 온도와 관계없이 최대 인장 변형률을 0.003으로 고정하여 수렴성 문제를 해결하였다. 해석 결과는 74개 실험과 비교하여 검증하였다.
철근콘크리트 기둥의 해석을 확장하여 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석을 수행하였다. 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석에서도 역시 수렴성의 문제가 발생하였다. 따라서, 콘크리트 인장 증강 효과의 잔류 응력을 인장강도의 90%로 설정하여 수렴성 문제의 일부를 해결했으며, 열팽창 계수 적용에 따른 해석 결과를 67개의 실험과 비교하여 검증하였다.
검증된 해석모델에서 해석 단계의 순서를 변경하여 대칭 및 비대칭 화재에 노출된 CFT 기둥의 P-M 상관도를 구할 수 있었다. 구한 P-M 상관도는 비대칭 화재의 경우, 단면의 도심과 소성 중심이 이동함에 따라 화재가 가해지지 않는 방향으로 기우는 형태를 나타내었다.
해석의 방법으로는 Abaqus의 순차결합 열-응력 해석을 사용하기 위해, 열전달 해석을 먼저 수행하고 구조해석과 열전달 해석 결과를 결합하여 해석 결과를 도출하였다. 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석에 앞서 철근콘크리트 기둥의 해석을 수행한 뒤 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석으로 확장하였다.
철근콘크리트 기둥의 해석 과정에서 콘크리트의 인장 증강 효과에 따른 수렴성 문제를 발견하였고, 인장 증강 효과의 최대 인장 변형률을 변수로 한 해석을 수행하여 온도와 관계없이 최대 인장 변형률을 0.003으로 고정하여 수렴성 문제를 해결하였다. 해석 결과는 74개 실험과 비교하여 검증하였다.
철근콘크리트 기둥의 해석을 확장하여 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석을 수행하였다. 콘크리트 충전 강관 기둥의 해석에서도 역시 수렴성의 문제가 발생하였다. 따라서, 콘크리트 인장 증강 효과의 잔류 응력을 인장강도의 90%로 설정하여 수렴성 문제의 일부를 해결했으며, 열팽창 계수 적용에 따른 해석 결과를 67개의 실험과 비교하여 검증하였다.
검증된 해석모델에서 해석 단계의 순서를 변경하여 대칭 및 비대칭 화재에 노출된 CFT 기둥의 P-M 상관도를 구할 수 있었다. 구한 P-M 상관도는 비대칭 화재의 경우, 단면의 도심과 소성 중심이 이동함에 따라 화재가 가해지지 않는 방향으로 기우는 형태를 나타내었다.
목차
표목차 ............................................................................................................................... ⅲ그림목차 ........................................................................................................................... ⅳ국문초록 ........................................................................................................................... ⅵ제1장 서론 ......................................................................................................................... 1제1절 연구배경 및 동향 .......................................................................................... 11. 연구배경 .............................................................................................................. 12. 연구동향 .............................................................................................................. 3제2절 연구목적 및 방법 .......................................................................................... 4제2장 열전달 해석 ........................................................................................................... 6제1절 철근콘크리트 기둥의 열전달 해석 ........................................................... 61. 철근콘크리트 기둥 단면의 열전달 해석 .................................................... 72. 철근콘크리트 기둥의 3차원 열전달 해석 ................................................ 10제2절 CFT 기둥의 열전달 해석 ......................................................................... 121. 4면 화재에 노출된 CFT 기둥의 열전달 해석 ....................................... 122. 비대칭 화재에 노출된 CFT 기둥의 열전달 해석 ................................. 15제3장 순차결합 열-응력 해석 .................................................................................... 16제1절 철근콘크리트 기둥의 순차결합 열-응력 해석 .................................... 161. 철근과 콘크리트의 재료모델 ....................................................................... 162. 철근콘크리트 기둥의 구조해석 ................................................................... 223. 철근콘크리트 기둥의 순차결합 열-응력 해석 검증 ............................. 24제2절 CFT 기둥의 순차결합 열-응력 해석 .................................................... 271. CFT 기둥의 순차결합 열-응력 해석 ....................................................... 272. CFT 기둥 순차결합 열-응력 해석 검증 ................................................. 30제4장 화재에 노출된 CFT 기둥의 P-M 상관도 .................................................. 34제5장 결론 ....................................................................................................................... 39참고문헌 ........................................................................................................................... 41ABSTRACT ................................................................................................................... 44
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