활용사례

[Civil & Structural] 조적구조의 접촉응력 해석
[Civil & Structural] 조적구조의 접촉응력 해석

개요

 조적조 형태의 구조물을 해석 대상으로 할 때 필요한 각종 해석 기법들을 적용할 수 있는지를 확인하기 위하여, 석탑의 한 단면을 일부 추출한 것과 같은 간략한 해석 모델을 작성하였습니다.

 조적조 구조는 각 블록 별로 독자적인 경계를 가지고 인접 블록과 접촉을 통해서 응력을 전달하는 특성을 가지므로 일체화된 형태로 모델링을 하지 않고 개별적인 모델링을 한 후에 Slideline을 사용하여 접촉상황을 인식시키는 형태가 되어야 합니다.

 요소는 3차원 입체요소를 사용하였으며, 각 블록 사이에는 Frictional SlideLine을 적용하여 면에 수직인 하중에 대하여 면내 방향으로의 마찰력으로 지지되는 경계조건을 유지하도록 하였습니다.

요소 구성도
각 블록별 제원 (가로x세로x깊이, m)
11단
3.5 x 1 x 1
10단
4.0 x 1 x 1
9단
2.2 x 1 x 1
8단
2.0 x 1 x 1
7단
0.7 x 1 x 1
6단
1.2 x 1 x 1
5단
2.0 x 1 x 1
4단
2.5 x 1 x 1
3단
3.5 x 1 x 1
2단
2.0 x 1 x 1
1단
1.2 x 1 x 1

요소의 종류

 본 해석에 주로 사용된 요소는 3차원 입체 요소(3D Continuum Solid Element)로서 선형 범위로는 Isotropic, Orthotropic, Anisotropic에 적용할 수 있으며, 비선형 해석으로 Multi-crack Concrete, Tresca, Druker-Prager, Mohr-Coulomb, Von-Mises, Volumetric Crushing, Odgen, Mooney-Rivlin,Neo-Hookean, Hencky 등의 재료모델에 적용할 수 있는 요소로써 8절점의 HX8M 요소와 동 사양의 6절점을 가진 PN6 요소입니다.

기하특성/재료특성

생략 (첨부 문서 참조)

경계조건

생략 (첨부 문서 참조)

경계조건도
마찰저항면 형성을 위한 SlideLine 적용상태

해석 결과

처짐으로 인하여 발생하는 블록 사이에 박리 현상을 관찰할 수 있습니다.

응력분포도1 (SE)
응력분포도2 (SE)
박리 부분 확대도
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