Buckling Behavior of Corrugated Steel Pipe under External Uniform Pressure

등분포하중을 받는 파형강관의 좌굴거동

  • 안우철 (한국철도기술연구원) ;
  • 한택희 (고려대학교 토목환경공학과) ;
  • 임남형 (고려대학교 토목환경공학과) ;
  • 강영종 (고려대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2002.10.14
  • Published : 2003.02.27

Abstract

There are two basic concepts about concerning the buckling analysis of a buried pipe. One concept considers the soil around the pipe asn elastic continuum mediaum. The other concept holds that the pipe is sup ported by an elastic spring, which replaces the effects of the surrounding soil (the Winkler model). Theise buckling analysis is based on plane analysis, without considering the corrugation effect and the length effect. This paper thus presents a parametric study using the Finite Element Method (FEM) for the Winker model and proposes a buckling strength formula after examining a 3D analysis considering the corrugation effect and the length effect, thatwhichhelp in estimating the critical buckling strength of such CSP

최근 몇 년 동안 파형강관의 사용이 증가하고 있다. 예전의 연구자들은 강관의 파괴모드를 찌그러짐(crushing)이나 변형(deformation)으로 간주하였다. 그러나 강관의 직경이 커지고 두께가 얇아짐에 따라 상대적으로 작은 변형에서 좌굴이 발생하게 된다. 지중 강관의 좌굴해석에서는 두 가지가 있는데, 하나는 지반을 탄성연속체로 보는 것이고, 또 하나는 강관을 탄성스프링으로 지지한다고 가정하는 Winkler 모델이다. 이 두 가지의 해석방법은 파형을 고려하지 않는 평면해석을 기본으로 하고 있다. 본 논문에서는 좌굴해석 수행시 Winkler 모델을 기본으로 하고, 파형의 효과를 고려하는 3차원해석을 수행하여 좌굴하중에 대한 식을 제안하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 포항산업과학연구원

References

  1. Handbooks of Steel Drainage & Highway Construction Products(4th edition) American Iron and Steel Institute
  2. Standard Specification for Highway Bridge(16th edition) American Association of State Highway and Transportation Officials
  3. Theory of Elastic Stability Timoshenko, S.P.;Gere, J.M.
  4. Pre-prints TRB Session 143 Elastic Buckling Strength of Buried Flexible Culverts Moore, I.D.;Selig, E.T.;Haggag, A.
  5. ASCE v.92 no.SM6 Buckling of Soil-Surrounded Tubes Ulrich Luscher
  6. ASCE v.103 no.GT1 Modulus of Soil Reaction Values for Buried Flexible Pipe Amster K. Howard