Abstract
In this paper, a geometric nonlinear analysis procedure of the beam-column element including multi-noded cable element in extension of companion paper (Kim et al., 2005) is presented. First, a stiffness matrix was derived about the beam-column element that considers the second effect of the initial force supposing the curved shape at each time-step, with Hermitian polynomials as the shape function. Second, the multi-noded cable element was also subjected to the tangent stiffness matrix. To verify the geometric nonlinearity of this newly developed multi-noded cable-truss element, the Innovative Prestressed Support (IPS) system using this theory was analysed by geometric nonlinear method and the results were compared with those produced by linear analysis.
본 논문에서는 선행논문(김 등, 2005)을 확장하여 다절점 케이블요소를 포함하는 보-기둥 요소의 기하학적 비선형성에 대해서 논의하기로 한다. 먼저 이를 위해서Hermitial 다항식을 형상함수로 채택하고 보-기둥요소의 2차 효과를 포함하는 접선강도행렬에 다절점 케이블-트러스 요소에 대한 접선강도 행렬을 추가하여 전체좌표계에 대한 접선강도행렬을 구성하고 하중증분법에 의한 유한요소 해석과정을 제시한다. 이렇게 새로이 개발된 다절점 케이블-트러스 요소를 포함하는 뼈대 구조물의 기하학적 비선형성과 그 타당성을 검증하기 위하여 IPS(Innovative Prestressed Support) 시스템의 기하학적 비선형 해석을 실시하고 이의 결과를 선형탄성해석의 결과와 비교한다.
