Abstract
The ultimate bending strength and flexural ductility performance of longitudinally stiffened plate girders fabricated with mild steel were investigated utilizing nonlinear incremental finite element analysis. AASHTO LRFD (2002) design specifications were reviewed for possible application of longitudinally stiffened plate girders as compact sections. In order to investigate compact section requirements for plate girders with longitudinal stiffeners in webs, a number of full-scale plate girders were modeled and analyzed up to the collapse under pure bending condition. It was found that the slenderness of sub panel of the webs, the stiffness of longitudinal stiffeners, and the slenderness of compression flanges are key parameters governing the flexural ductility of the plate girders. It was also found from finite element analysis that longitudinally stiffened plate girder sections can satisfy compact section requirements both in full plastic moment capacity and flexural ductility requirement. New design equations have been proposed for longitudinally stiffened plate girders to be treated as compact sections.
본 연구에서는 일반 강재로 제작된 수평보강재가 설치된 플레이트 거더에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하여 휨에 대한 극한 거동과 연성에 대해 고찰하였다. AASHTO LRFD (2002)의 규정에 의하면 수평보강재가 설치된 플레이트 거더는 조밀단면 검토에서 제외되어 비조밀단면으로 간주되는데, 소성모멘트 구현과 휨연성 조건 등을 엄밀히 검토하여 조밀단면으로 설계될 수 있는 가능성에 대하여 살펴보았다. 복부판의 세장비, 수평보강재의 강성, 압축플랜지의 세장비 등을 주요 변수로 설정하여 다양한 조합에 대한 해석을 수행하였다. 복부판에 설치된 보강재의 강성이 보장된 상태에서 복부판 압축 패널의 국부좌굴을 방지하기 위한 세장비의 값을 제한함으로써 수평보강재가 설치된 플레이트거더일지라도 조밀단면의 조건이 충분히 만족될 수 있다는 것이 확인되었다. 해석 결과에 근거하여 수평보강재가 설치된 플레이트거더가 조밀단면으로 설계되기 위한 조건식이 제안되었다.