한국강구조학회 논문집 (Journal of Korean Society of Steel Construction)

  • 제13권6호
  • /
  • Pages.683-691
  • /
  • 2001
  • /
  • 1226-363X(pISSN)
  • /
  • 2287-4054(eISSN)
한국강구조학회 (Korean Society of Steel Construction)
권호 표지

전단변형을 고려한 정다각형 단면 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동

Buckling Loads and Post-Buckling Behaviors of Shear Deformable Columns with Regular Cross-Section

  • 투고 : 2001.07.30
  • 발행 : 2001.12.27
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

이 논문은 전단변형을 고려한 일정체적 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동에 관한 연구이다. 본 연구에서 해석대상 기둥은 일정체적을 갖고 길이가 항상 일정한 변단면 탄성기둥을 택하였다. 실제의 이론 전개에서는 변단면의 단면깊이가 직선, 포물선, 정현식으로 변화하는 정다각형 단면의 변단면 기둥을 채택하였다. 일정체적 변단면 기둥의 후좌굴 거동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고, 유도된 미분방정식을 수치해석할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 주어진 기둥의 수치해석 해를 얻기 위하여 Runge-Kutta법을 사용하여 상미분방정식을 수치적분하고, 기둥의 미지수인 좌측 단부에서의 회전각 및 좌굴하중은 Regula-Falsi법을 이용하여 산출하였다.

Numerical methods are developed for solving the elastica and buckling load of tapered columns with shear deformation, subjected to a compressive end load. The linear, parabolic and sinusoidal tapers with the regular polygon cross-sections are considered, whose material volume and span length are always held constant. The differential equations governing the elastica of buckled column are derived. The Runge-Kutta method is used to integrate the differential equations, and the Regula-Falsi method is used to determine the rotation at left end and the buckling load, respectively. The numerical methods developed herein for computing the elastica and the buckling loads of the columns are found to be efficient and reliable.

키워드

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 원광대학교

참고문헌

  1. Structural Dynamics, An Introduction to Computer Methods R. R. Craig
  2. Quarterly of Applied Mathermatics v.46 The shape of the strongest column is arbitrarily close to the shape of the weakest column D. C. Barnes
  3. Applied Numerical Methods B. Carnahan;H. A. Luther;J. O. Wilkes
  4. Structural Engineering and Mechanics v.4 Large deflection of simple variable-arc-length beams subjected to a point load S. Chucheepsakul;G. Thepphitak;C. M. Wang
  5. Journal on Mathematical Analysis v.23 On the optimal design of columns against buckling S. J. Cox;M. I. Overton
  6. Elements of Structural Optimization, Kluwer Academic Publishers M. P. Kamat
  7. 한국강구조학회 논문집 v.8 no.3 정다각형 단면을 갖는 일정체적 변단면 기둥의 정확탄성곡선 이병구;오상진;모정만
  8. Theory of Elastic Stability S. P. Timoshenko;J. M. Gere
  9. International Journal of Solids and Structures v.37 no.18 Elastica and buckling load of simple tapered columns with constant volume B. K. Lee;S. J. Oh
  10. International Journal of Non-linear Mechanics v.17 no.5/6 Exact solution of the non-linear differential equation concerning the elastic line of a straight rod due to terminal loading P. S. Thecaris;D. E. Panayotounakos