LUSAS SPECIALIZED SITES

활용사례

[Bridge] Royal Victoria Dock 교량의 동적해석

LUSAS 활용사례

[Bridge] Royal Victoria Dock 교량의 동적해석

개요

사장교 형태의 인도교
동해석
국부해석 및 전체해석

컨설팅 구조해석 엔지니어링사인 Techniker사는 London Docklands Development Corporation이 후원하는 런던 Royal Victoria 부두를 잇는 보도교 설계에 대한 대회에서 수상하였다. 이 회사는 LUSAS Bridge를 사용하여 구조물의 동적 응답을 평가하였다.

주목할만한 이 교량의 설계안은 보행을 위한 장치부분이 중앙 구역을 기준으로 마치 돛 아래의 활대에 걸려 있는 듯한 형상으로, 경량의 보도를 지탱하고 있는 것이다. spigot 조인트로 크로스헤드부분과 연결되어 있는 상판 판넬 빔은 응력이 가해졌을 때 지지할 수 있는 형상으로 바람의 영향을 감소시키도록 상판구역의 윗 방향과 난간의 후면방향으로 잡아당겨져 있다. 제안된 교량의 모델에 대한 상세해석에 필요한 정확한 풍하중의 값을 얻어내기 위하여 풍동시험을 거쳤다.

LUSAS Bridge를 사용하여 FE 모델에 대한 두 개의 상호보완적인 모델을 완성하였다. 상판 판넬 빔, 다이아프레임, 스킨에 대한 상세 국부모델은 등가의 강성모델 혹은 강체모델에서 사용할 단면특성을 얻기 위해 사용되었다. 이것은 케이블, 빔, 쉘 요소로 구성하였다. 작은 연결요소들이 상판부재 사이에 spigot 조인트를 모델링하는데 사용되었다. 이렇게 강체모델로부터 얻어진 전체 부재의 자중과 처짐 envelop 값들은 3차원 상세모델에 적용되어 모노코크 박스 거더와 점점 가늘어지는 튜브 형상의 구조에 발생하는 응력을 정확하게 얻어내게 되었다.

동하중에 대한 구조물의 모드 응답을 측정하기 위하여 강체모델을 사용하였는데, 강성 모델에서 얻어진 휨방향 및 비틀림 방향의 강성과 같은 강성을 가지는 쉘요소로 모델링 하였다. 질량의 분배는 쉘 요소에 적용하는 두께를 조절함으로써 모델링할 수 있었다. 고유치해석은 Guyan Reduction을 사용하여 수행되었는데 이를 통해 각 방향에 대한 연속적인 mode shapes을 근접하게 도출해낼 수 있었다. 최초의 연직방향 휨모드는 1Hz 지점에서 발견되었는데 이는 우려하지 않을 만큼 작은 값이었으므로, 차량이 주행하는 상황을 수학적으로 정리한 함수를 모델에 반영하여 연직방향의 가속도를 측정해 보게 되었다. 영국 시방서 BS 5400의 기준사항이내의 값이 얻어졌고, 이는 교량 이용에 있어 보행자의 편안함을 위하여 수용 가능한 범위의 값이었다. Mode shape은 서로 다른 응답에 대한 교량 상판의 민감도를 조사하기 위한 풍동실험을 설정하는데 이용하였다. 결과는 교량이 설계된 위험 풍속내에서 안전하다고 도출되었으며, 예상되는 거동이 완성된 후에 가속도계를 사용하여 실제 구조물의 거동에 대하여 조사하였다.

유사 사례

[Bridge] Forsmo Bridge에 대한 평가

약한 용접이 있는 박스 거더 다이아프램의 평가

lusas_9148_1_mlv_photo_775

복합 덱 시스템의 교량 평가

lusas_9163_2_neasden_lane_775

Navvies 교량

lusas_9196_2_navvies_bridge_blue_green_775x323

게이츠헤드 밀레니엄 교량을 위한 힌지 조립체 지원

lusas_9397_1_kvaern1

터키 무스타파 이난 교량의 지진 평가

lusas_9160_1_mustafa_photo_lorry_775

미디어시티 교량

lusas_9197_2_media_city_runner_775

피아노 델레 로제 교량

lusas_9212_2_smb_03_transversal_decksection

[Bridge] Nesden 교량의 해석 (영국)

[Bridge] 노후된 용접부위로 된 박스 거더 격벽에 대한 평가