스펙트럴요소법에 기반한 3차원 보에 대한 반-대칭 모델의 개발

초록

단면 변형을 고려하는 보 구조물의 해석을 위해 단면에 유한요소 모델을 도입한 스펙트럴요소 모델이 개발되었다. 그러나 이러한 방법을 통해 유도된 기존의 스펙트럴요소 모델은 정확한 해석 결과를 위해 단면의 조밀한 유한요소 분할을 요구한다. 이는 경계 단면의 절점 자유도를 증가시키며, 스펙트럴요소법(SEM)을 통한 진동 해석의 연산 효율을 감소시킨다. 따라서, 본 연구에서는 3차원 보의 대칭 조건을 통해 연산에 필요한 요소 및 절점 자유도를 감소시킨 반-대칭 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 정확성을 검증하기 위해, 단순 경계 조건을 갖는 사각 단면 보에 대하여 수치해석을 진행하였고 이를 유한요소 모델 및 기존의 스펙트럴요소 모델과 비교하였다.