Time-Dependent Nonlinear Analysis of Cable-Supported Prestressed Concrete Frames

케이블로 지지된 PC뼈대의 시간의존적 비선형 해석

A study for the material and geometric nonlinear analysis of segmentally erected cable-supported prestressed concrete plane frames including the time-dependent effects due to load history, creep, shrinkage, aging of concrete, and relaxation of prestressing steel and cable is presented. Updated Lagrangian formulation is used to account for the nonlinear behavior of the structure. For the time-dependent analysis. the time domain is divided into a discrete number of intervals, and a step-forward integration is performed as the solution progresses in the time domain. At each time step. a nonlinear finite element analysis is performed in the space domain. Segmental erection methods are implemented by providing the capability to change the configuration of the structure at any time step of the solution. The computer program CFRAME is developed and a series of numerical examples are presented to study the validity of the program.

본 논문에서는 케이블로 지지된 프리스트레스트 콘크리트(PC) 뼈대의 시공중의 각 단계를 고려하고 콘크리트와 PC 강재, 케이블 재료의 시간의존적 특성 및 재료의 비선형성과 케이블의 색 및 구조물의 처짐에 의한 기하학적 비선형성도 고려하는 해석방법을 제시했다. 구조물의 비선형거동을 해석하기 위한 운동방정식은 Updated Lagrangian 방식을 이용하여 유도하고 시간의존적인 거동올 해석하기 위해서 시간영역을 시간단계로 나누어 순차적으로 적분했다. 시공중의 각 단계를 표현하기 위해 계속적인 구조계의 변화를 고려했다. 본 논문에서 제시한 해석방법에 근거하여 컴퓨터 프로그램 CFRAME을 개발하고 예제들을 통하여 해석방법의 정당성을 보였다.