개요

• 해석 대상 교량에 대하여 지반과의 상호작용을 포함하는 내진해석을 통해 지진에 대한 구조 안전성 검토 

해석의 종류

• Transient Dynamic Analysis 

요소의 종류

• 교량 – 3차원 Thick Shell요소, 3차원 Thick Beam 요소  

• 지반 – 3차원 입체요소 (HX8M)

• 지반의 무한경계 – 3차원 조인트 요소 (JNT4, Joint Properties General)

재료특성

• 해당 지역의 지질주상도를 참조하여 초기값으로 사용하되, 가해진 지진파에 대한 응답에 따라 달라지는 비선형 재료특성을가지는 지반의 특성을 반영하기 위해 지진파 종류에 따른 각 위치별 지반 특성을 추출해내어 등가 선형 재료 특성을 적용

경계조건

• 지반에 대한 경계조건은 무한경계를 표현할 수 있도록 매질의 임피던스와 일치하는 감쇠계수를 적용하는Joint Properties General을 적용하는 Joint요소를 사용 

하중조건

• 초기응력 조건은 Jacky식을 사용하며, 연직방향 응력은 상재하중과 지반의 자중을 포함하여 지하수위의 높이에 따라 건조단위중량과 포화단위중량으로 고려하여 LUSAS에서 지원하는 Variation 수식으로 정의하여 재하

• 자중 : LUSAS가 제공하는 Body Force 하중을 사용하여 모델링에 반영된 체적과 질량을 계산하여 자동으로 재하

• 시간이력 지진파 : Hachinohe, Ofunato 지진파와 인공지진파 이렇게 3가지 지진파에 대하여 검토, 고유치 해석 결과로부터 시간이력 지진해석에 필요한 Rayleigh 댐핑상수와 해석에 적용할 시간간격을 도출하여 반영

해석 결과

고유진동수 해석 결과

교축방향 전단력 발생 이력 (Hachinohe)

교축방향 모멘트 발생 이력 (Hachinohe)