활용사례

피아노 델레 로제 교량
피아노 델레 로제 교량

사례 연구





 

파이노 델레 로제 교량의 강-콘크리트 복합 덱 설계

  • 곡선 덱을 가진 4경간 교량 모델링

  • 유로코드에 의한 강재 및 복합 덱 설계

  • 강재 및 보강재 수량의 신속하고 우수한 최적화

개요

LUSAS 교량 해석 소프트웨어와 PontiEC4는 Alhambra srl에 의해 사용되었습니다. 그들은 고객인 Sintagma srl을 위해 시칠리아의 파이노 델레 로제 교량을 위한 교량 덱을 설계했습니다. 이 덱은 계획에서 곡선형의 두 개의 종방향 보, 75m, 87.5m, 87.5m, 75m의 네 개의 경간으로 구성되며, K형 격자형 횡보가 중간 보를 지지하고 비틀림 기초 부재가 포함되어 있습니다. LUSAS와 PontiEC4를 사용함으로써 구조 강재와 보강강상의 신속하고 우수한 최적화가 이루어졌습니다.

모델링 in LUSAS

구조는 슬래브와 보의 웹을 쉘 요소로, 플랜지를 보 요소로 분할하여 모델링되었습니다. 이는 격자형 횡보와 비틀림 기초의 실제 위치를 모델링하는 데 가능하게 합니다. 중간 보 또한 모델에 포함되었습니다. 각 경간의 15%에 해당하는 지지 지점에 걸친 슬래브 부분은 균열이 발생한 것으로 가정되었습니다.

교통 하중 – 차량 하중 최적화

교통 하중 위치를 식별하여 다양한 부재의 최대/최소 설계 하중을 도출하기 위해, 자동화 절차를 통해 각 응력 특성의 영향 표면을 처리했습니다. 한 번에, 차량 하중 최적화 해석을 통해 가장 불리한 교통 하중 위치를 찾았습니다.

축 방향 힘, 전단력 및 굽힘 모멘트는 “섹션”에서 결과를 적분하여 얻어집니다. 이러한 결과를 통해 영향을 정의할 수 있으며, 가장 응력이 큰 평행 보에 대한 최대/최소 굽힘 및 전단 응력을 평가할 수 있습니다.

모델에서의 “섹션” 위치

가장 큰 굽힘 모멘트를 생성하는 하중 패턴
첫 번째 교각에서 가장 바깥쪽 기둥의 경우.

결과 시각화

섹션에서 힘과 모멘트를 도출할 수 있는 “섹션”은 필요에 따라 선택된 위치에서 결과를 신속하고 간결하게 시각화합니다.

기본 ULS를 위한 외부 및 중간 기둥의 My 다이어그램.

PontiEC4에서 확인 섹션 정의

LUSAS에서의 “섹션” 정의는 PontiEC4에서 확인 섹션을 자동으로 생성할 수 있습니다. 이를 통해 해당 강재 보의 해당 구간에 동적으로 배치되며, 설계 하중이 해당 힘과 모멘트를 적재합니다. 사용하지 않을 경우, 섹션과 구간을 PontiEC4에서 직접 정의하고 설계 하중을 Excel 파일에서 불러와야 합니다.

PontiEC4 기하학 창 – 섹션 정의

LUSAS에서 데이터 가져오기 및 기하학 정의

PontiEC4를 사용하는 가장 간단한 방법은 단일 종방향 보의 모든 섹션을 검사하는 것입니다. 종방향 보의 섹션의 x 좌표를 사용하여, PontiEC4는 협력하는 슬래브의 폭을 해당 섹션에 연결하고 전단 지연 효과로 인해 검토되는 하중을 고려합니다.

P1 기초 축의 섹션에 대한 분류 및 플라스틱 점검

PontiEC4에서 전단 지연 데이터 대화상자

ULS, SLS 및 피로 계산

  • 섹션 속성

  • 수축 및 온도 변화의 주요(정정) 효과

  • 크리프 및 수축 계수 (EN1992-1-1, 부록 B)

  • 섹션 분류 (EN1993-1-1, 표 5.2)

  • 클래스 1 및 2 섹션에 대한 궁극적 굽힘 점검 (EN1993-1-1, 6.2.5)

  • 클래스 3 및 4 섹션에 대한 응력 점검 (EN1993-1-5, 섹션 4)

  • 궁극적 전단 및 웹 좌굴 (EN1993-1-5, 섹션 5)

  • 굽힘-전단 상호작용 (EN1993-1-5, 섹션 7)

  • SLS 응력 점검 (EN1994-2, 7.2.2 (5) 및 EN1993-2, 7.3)

  • SLS 웹-흐르는 점검 (EN1993-2, 7.4)

  • RC 균열 점검 (EN1994-2, 7.4.3)

  • 연결부에 대한 ULS, SLS 및 피로 점검 (EN1994-2, 6.6 및 6.8)

  • 볼트 연결에 대한 ULS, SLS 및 피로 점검 (EN 1993-1-8)

  • 구조 강재 및 보강 구성 요소에 대한 피로 점검 (EN 1993-1-9, EN 1994-2, EN 1993-2)

  • 종방향 및 횡 방향 보강재 점검 (EN 1993-1-5, 9.2.1, (4), (8), (9), 9.3.3 (3))

모든 점검 결과는 분석 중 모든 섹션의 이용 비율 그래프로 제공됩니다.

교량의 2개 경간에 걸친 플라스틱 이용 비율 eta1.

다중 페이지 양식은 각 섹션에 대해 수행된 점검 결과 요약을 제공합니다.

교각 1의 섹션에 대한 피로 L.S. 세부 점검.

 

“일련의 섹션에서 힘과 모멘트 다이어그램을 도출할 수 있는 가능성과 동일한 섹션에 대한 영향 표면을 생성할 수 있는 기능은, 비틀림 브레이스와 횡 보를 실제 위치에서 모델링할 수 있게 해주며, 곡선형 계획의 효과를 완전하게 고려할 수 있었습니다. LUSAS와 PontiEC4를 사용함으로써 구조 강재와 보강 망을 신속하고 우수하게 최적화할 수 있었습니다.”

Federico Durastanti – 기술 관리자 Sintagma srl (페루지아 – 이탈리아)


가능한 모델링 접근법

강-콘크리트 교량 덱의 유한 요소 모델링은 일반적으로 다음 방법 중 하나를 사용합니다:

  • 강-콘크리트 보의 격리.

  • 쉘로 모델링된 콘크리트 슬래브와 편심 보로 구성된 강재 부재.

  • 쉘로 모델링된 콘크리트 슬래브와 강재 웹, 빔으로 모델링된 플랜지 및 브레이싱.

방법 2 또는 3은 유한 요소 소프트웨어를 통해 쉽게 수행할 수 있습니다. 이는 비틀림 응력이 발생하는 곡선형 거더 구조에서도 문제를 해결할 수 있으며, 브레이싱의 설계 응력을 직접 모델에서 얻을 수 있도록 합니다.


유사 사례

트윈 세일즈 교량

lusas_9199_2_twin_sails_flickr_cc_jeff_owen_775

Vasco da Gama 교량 및 접근 교각의 내진 설계 검토

lusas_9142_1_vasco_da_gama_600

레드 게이트 보행자 교량

lusas_9206_2_red_gate_benesch_side_775

웰링턴 스트리트 스윙 교량

lusas_9169_1_wellington_street_swing_bridge_copyright_davy_markham_775

[Bridge] 노후된 용접부위로 된 박스 거더 격벽에 대한 평가

1

미젠 헤드 교량

lusas_9192_2_mizen_head_completed_775

락미도우 교량

lusas_9145_1_lock_photo_775

뉴어크 다이크 철도교의 상세한 동적 해석

lusas_9156_2_newark_dyke_canal_775

[Bridge] 철도교 박스구조의 자동화

1

Avenues Walk 고가도로의 해석 및 설계

lusas_9184_2_avenues_walk_IMG_0678_775