Non-Prismatic Beam Element for Nonlinear Seismic Analysis of Steel Moment Frames II: Verification of Model

강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 부등단면 보 요소 II: 모델의 검증

  • 황병국 (신화엔지니어링㈜) ;
  • 전충하 (공주대학교 건설환경공학부) ;
  • 김기동 (공주대학교 방재연구센터, 건설환경공학부) ;
  • 고만기 (공주대학교 방재연구센터, 건설환경공학부)
  • Published : 2007.12.31

Abstract

This is the second of two companion papers that describe non-prismatic beam element for nonlinear seismic analysis of steel moment frames. Described in a companion paper is the formulation of a non-prismatic beam element to model the elastic and inelastic behavior of steel beams, which have reduced beam sections(RBS). This study describes the determination of yield surfaces, stiffness parameters, and hardening (or softening) rule parameters for RBS beam element. Analytical results of the RBS beam element show good correlation with test data and Finite Element Method(FEM) results.

본 연구는 강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 부등단면 보 요소에 관한 두 개의 동반논문 중에서 두 번째 논문이다. 동반논문에서는 지진운동 하의 단면감소(RBS) 강재 보의 탄성 및 비탄성 거동을 정의하기 위한 부등단면 보(RBS 보) 요소를 제시하였고 본 연구에서는 RBS 보 요소에 대한 항복면, 강성 변수, 그리고 경화(혹은 연화) 법칙 변수의 결정과정을 기술하였고 RBS 보 요소의 해석결과를 실험 및 유한요소 해석(FEM) 결과와 비교하였다. RBS 보 요소의 해석결과는 실험 및 FEM 결과와 좋은 상관관계를 보였다.

Keywords

References

  1. 황병국, 전성민, 김기동, 고만기 (2007) 강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 부등단면 보 요소. I: 요소개발. 한국 방재학회 논문집, 제7권, 제5호, pp. 27-35
  2. Dafalias, Y. F. (1975) On Cyclic and Anisotropic Plesticity: I) A General Model Including Materiel Behavior Under Stress Reversals, II) Anisotropic. Ph.D. Thesis, Dept. of Civ. Engrg., University of California, Berkeley
  3. Engelhardt, M.D. (1992) Cyclic Tests on Large Scale Steel Moment Connections. Report No. PMFSEL-92-2, University of Texas, Austin, Texas
  4. Engelhardt, M.D, Fry, G.T, Jones, S. Venti, M. and Holliday, S. (2000) Behavior and Design of Radjus-Cut Reduced Beam Sectjon Connections. Report No. SAC/BD-00/17, SAC Joint Venture, Sacramento, California
  5. Engelhardt, M.D, Winneberger, T, Zekany, A.J, and Potyraj, T.J. (1996) The Dogbane connection: Part II. Modern Steel Construction, 36 (8), AISC, Chicago, Illinois
  6. Federal Emergency Management Agency (FEMA) (2000) Recommended seismic design criteria for new steel moment-frame buildings. FEMA 350, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C.
  7. Hibbit, Karlsson, and Sorenson, Inc., (1996) ABAQUS user's manual- Verso 5.6. Pawtucket, R.I.
  8. Kim, K.D. and Engelhardt, M.D. (1995) Development of enslyticsl models for earthquake snslysis of steel moment frames. Report No. PMFSEL-95-2, University of Texas, Austin, Texas
  9. Kim, K.D. and Engelhardt, M.D. (2002) Monotonic and Cyclic Loading Models for Panel Zones in Steel Moment Frames. Journal of Constructional Steel Research. Vol. 58, No. 5-8, pp. 605-635 https://doi.org/10.1016/S0143-974X(01)00079-7
  10. Lee et al. (2002) Column Stiitener DetsiIiru; and Panel Zone Behavior of Steel Moment Frame Connections. Report No. ST-01-3.2, University of Minnesota
  11. Mroz, Z. (1967) An attempt to describe the behavior of metals under cyclic loads using a more general work hardening model. Acta Meclienics, Vol. 7, No. 2-3, pp. 199-212
  12. Ricles, J. M., C., Lu, L.W., and Fisher, J. W. (2000) Development and evslustion of Improved ductile welded unreintorced flange conections. Report No. SAClBD-00/24, SAC Joint Venture, Sacramento, California