KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Free Vibrations of Elastica Shaped Arches with Linear Taper

선형 변단면 정확탄성곡선형 아치의 자유진동

  • 이병구 (원광대학교 토목환경공학과) ;
  • 이태은 (원광대학교 토목환경공학과) ;
  • 김권식 ((주) 한양 담양-성산간 고속도로 101공구 현장)
  • Received : 2009.04.22
  • Accepted : 2009.06.18
  • Published : 2009.11.30
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Abstract

This study deals with the free vibrations of the elastica shaped arch with linear taper. The shape of elastica is obtained from the Bernoulli-Euler beam theory. Differential equations governing free vibrations of such arch are derived and numerically solved to determine natural frequencies, in which three kinds of taper type and two kinds of end constraint, respectively, are considered. For validating the theories presented herein, the frequency parameters obtained in this study are compared to those of SAP 2000. As results of the numerical analyses, effects of end constraint, taper type, slenderness ratio and section ratio on the lowest four non-dimensional frequency parameters are extensively investigated.

이 논문은 선형 변단면 정확탄성곡선형 아치의 자유진동에 관한 연구이다. 정확탄성곡선형 아치의 선형은 Bernoulli-Euler 보 이론을 이용하여 산정하였다. 이러한 선형을 갖는 아치의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 무차원 고유진동수를 산출하였다. 수치해석 예에서는 세 종류의 선형 변단면과 두 종류의 지점조건을 채택하였다. 이 연구의 결과를 검증하기 위하여 이 연구와 SAP 2000의 고유진동수를 비교하였다. 수치해석의 결과로 지점조건, 변단면 형상, 세장비 및 단면비가 최저차 4개의 무차원 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다.

Keywords

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