비선형 과도해석을 이용한 스페이스 프레임 구조물의 동적특성 = Dynamic Characteristics of Space Framed Structures by Using Nonlinear Transient Analysis

국문 초록 (Abstract)

형태(from), 층(layer), 격자(grid) 등의 요소들이 고려되는 스페이스프레임 구조는 내부기둥 없이 대공간 연출이 가능하고, 대다수의 부재들이 210MPa에서 450MPa의 항복강도를 가진 강재들이 사용된다. 최근 국내에서 용접성과 내진성 및 경제성이 확보하고 제작 효율이 높은 항복강도 690MPa이상의 고강도 강재가 개발되고 있다. 본 연구는 스페이스 프레임 구조시스템에 위와 같은 장점을 가진 고강도 강재를 적용하여 구조물의 동적응답을 알아보기 위한 내용이며, 재료 및 기하학적 비선형성에 의한 스페이스 프레임의 구조적 성능을 해석적으로 규명하고자 한다. 이를 위해 각 형태에 따른 스페이스 프레임 구조물의 모드해석 및 비선형 과도해석 등의 유한요소 해석을 수행하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Space frame structures considering the components such as forms, layers, grids, etc. are possible to form a large space without interior columns. Here, steels having the yield strengths of 210 MPa to 450 MPa are generally used. The high strength steel (i.e., yield strength of 690 MPa) having suitable weldability, aseismicity and economics have been recently developed. In this paper, the high strength steel is applied to the space frame structures in order to analytically find out their transient responses considering the material and geometric nonlinearities. For various circular dome types of space frame structures, the modal analysis and nonlinear transient analysis are carried out using nonlinear three dimensional finite element analysis.

참고문헌 (Reference)

• 1 김도환, "건축구조용 고성능 강재 HSA800의 효율적 사용을 위한 초고층 건물의 적용성 평가" 한국강구조학회 26 (26): 463-471, 2014
• 2 Qian, J., "Two-stage Damage Diagnosis Approach for Steel Braced Space Frame Structures" 29 (29): 3277-3292, 2007
• 3 ANSYS, "Reference Manual, Ver.13.0"
• 4 Chan, S.L., "Large Deflection Dynamic Analysis of Space Frame" 58 (58): 381-387, 1996
• 5 Guo, Y. Q., "Dynamic Analysis of Space Frames: the Method of Reverberationray Matrix and the Orthogonality of Normal Modes" 317 (317): 716-738, 2008
• 6 Karpurapu, R., "A Kinematic Model for Dynamic Analysis of Space Frames" 47 (47): 94-955, 1993