Geometric Non-linear Analysis of the Plane Frame Structures including Shear Deformation Effect

전단변형(剪斷變形)을 고려(考慮)한 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 기하적(幾何的)인 비선형(非線形) 해석(解析)

Two beam/column elements in order to analyze the geometric nonlinear plane framed structures including the effects of transverse shear deformation and bending stretching coupling are developed. In the case of the first element (finite segment method), tangent stiffness matrix are derived by directly integrating the equilibrium equations whereas in the case of the second element (finite element method) elastic and geometric stiffness matrices are calculated by using the hermitian polynomials including shear deformation effect as the shape function. Both elements possess the usual six degree of freedoms. Numerical results are presented for the selected test problems which demonstrate that both elements represent reliable and highly accurate tools.

본(本) 논문(論文)에서는 전단변형(剪斷變形) 효과(效果)가 고려되는 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 기하적(幾何的)인 비선형(非線形) 해석(解析)을 수행하기 위한 두 가지 방법 즉, 유한분절법(有限分節法)과 유한요소법(有限要素法)을 제시한다. 유한분절법(有限分節法)의 경우에는 평형방정식(平衡方程式)을 직접(直接) 적분(積分)하므로써 엄밀(嚴密)한 접선강도(接線剛度) 매트릭스가 유되되는 반면에 유한요소법(有限要素法)의 경우에는 전단변형(剪斷變形)을 고려하는 Hermitian 다항식(多項式)을 형상함수(形狀函數)로 사용하므로써 탄성(彈性) 및 기하적(幾何的)인 강도(剛度)매트릭스가 산정된다. 선택된 예제(例題)들을 해석(解析)한 결과들과 다른 문헌(文獻)의 결과들을 비교, 검토하므로써 본(本) 논문(論文)에서 제시된 이론(理論)의 정당성(正當性)을 입증(立證)한다.