SM570강재의 반복소성모델의 정식화 및 3차원 탄소성 유한요소적용에 관한 연구

Abstract

최근 강구조물의 고층화 및 장경간화로 인하여 SM570강재와 같은 고강도 강재의 적용을 필요로 하고 있다. 강구조물의 정확한 내진설계를 위한 내진구조해석시 비선형 반복하중을 받는 강재의 특성을 명확히 포현할 수 있는 구성식이 필요하다. SM570는 최근 그 사용이 증가하고 있으나 아직 반복소성거동의 구현 및 정식화에 관한 연구는 아직 미진하다. 본 연구에서는 인장 및 저싸이클 피로 실험을 통하여 SM570 강재의 반복소성모델을 제안하였다. 제안된 반복소성모델을 3차원 유한요소에 적용하여 SM570이 사용된 원형 강교각의 내진해석을 수행하였다. 실험결과와 내진해석을 통하여 본 연구에서 제안한 구성식은 SM570이 사용된 강구조물의 복잡한 소성거동을 정도 높게 구현함을 알 수 있었다. Recently, as steel structures become higher and more long-spanned, application of high strength steel. SM570, is considered, For accurate seismic design, seismic analysis of steel structures needs a constitutive equation describing the characteristic of steel materials under non-proportional cyclic loading, While the use of SM570 material is much increased these days, research for description and generalization of cyclic plasticity behavior are insufficient, In this study, a cyclic plasticity model is proposed by results of material tests, i.e, monotonic and low cycle tests, Proposed cyclic plasticity model is applied to 3-Dimensional FE program and we carried out seismic analysis of pipe-section steel pier using SM570, Comparison between experiment and analysis results shows that the proposed constitutive equation is able to describe exactly the complicated plastic behavior of steel structure using SM570.