Abstract
This study presents the formulation of beam transition elements and transition zone elements for the effective finite element analysis of the transition regions of coupled wall structures. Beam transition element can be described as the quasi beam element which is replaced by an equivalent plane stress element, keeping equally, the basic behavior of beam element, based on the kinematic and force constraints between beam and wall element. These beam transition elements solve the incompatibility related to different degrees of freedom between beam and wall element in transition regions. Also, the stiffness matrices of transition zone elements which are directly connected with beam transition elements in transition regions can be derived from the equivalent constraint conditions. These elements provide the reasonable mesh grading schemes for transition regions and can be usefully applied to the transition regions of all structures that the interactions of wall and beam element are considered.
본 연구는 병렬전단벽 구조물의 변환부분의 효율적인 유한요소해석을 위한 보-변환요소 및 변환부분의 요소를 제시하고자 한다. 먼저 보-변환요소는 보요소와 벽체요소사이의 변형 및 힘의 구속조건을 근거로하여 보의 기본적인 거동을 동일하게 유지하면서 평면응력요소의 개념으로 대치된 유사보요소로 간주될 수 있으며, 이는 변환부분에서의 보요소와 벽체요소사이의 서로 다른 자유도에 기인한 변형의 부적합성을 합리적으로 해결해준다. 또한 보-변환요소와 직접 연결되는 변환부분의 요소는 보-변환요소의 경우와 동일한 구속조건이 적용됨으로써 변환부분에 대한 효율적인 요소분할방안을 제시해 준다. 이와 같이 본 연구에서 제시된 요소들은 기본적으로 병렬전단벽 구조물 뿐만아니라 보요소와 벽체요소의 상호작용이 고려되는 모든 구조물에 효율적으로 활용될 수 있다.
