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활용사례
남도교량남도교
- 닐슨 아치 교량
- 아치/거더 연결부의 국부 해석
- 스티프너 설계 최적화를 위한 선형 정적 해석
삼보 엔지니어링(주)은 LUSAS Bridge를 사용하여 한국 전라남도 화개면에 위치한 남도교의 강철 아치 리브와 거더 연결부의 국부 응력 분포를 조사했습니다.
개요
남도교는 160m 스팬, 32m 높이의 닐슨 아치 교량으로, 세종진 강 위에 2차선 도로를 지지합니다. 이 교량은 1.8m 깊이의 경사 강철 연결 아치 두 개와 2.2m 깊이의 종단 강철 박스 거더로 구성되며, 60도 기울어진 케이블이 거더를 지지합니다. 이 경사진 케이블은 스티프닝 거더의 내부 힘 일부를 아치로 전달하여 수직 케이블 배열의 유사 교량보다 더 강한 구조를 제공하며, 데크 변위를 줄입니다. 종단 거더와 아치 리브가 만나는 접합부에서는 큰 응력이 발생하므로, 고응력 농도와 잠재적인 피로 문제를 피하기 위해 웹 스티프너의 세심한 설계가 필요합니다.
| 프로젝트의 엔지니어인 전상선은 말합니다: “웹 두께를 과도하게 증가시키면 용접 부위에 높은 잔여 응력이 발생할 수 있으며, 취성 파괴의 가능성이 증가합니다. 반대로, 스티프너를 과도하게 사용하면 구조물의 시공이 더 복잡해집니다. 따라서 실험 또는 LUSAS Bridge를 이용한 구조 해석을 통해 응력을 정확하게 예측하는 것이 매우 중요합니다.”
LUSAS Bridge에서 두꺼운 셸 요소를 사용하여 연결부의 국부 모델이 구성되었습니다. 사망하중, 포장 하중, 생동하중 및 바람 하중이 적용된 후 3D 정적 해석이 수행되었습니다. 결과 플롯은 웹 및 플레이트의 인장 및 압축 주응력과 전단 응력을 보여주어 삼보 엔지니어링(주)가 설계를 최적화하고 입증하는 데 도움을 주었습니다. |
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전상선은 다음과 같이 언급합니다: “우리는 LUSAS를 사용하여 스티프닝 거더 끝부분의 응력 흐름과 양을 매우 철저히 조사하였고, 그 응력이 허용 응력 이하임을 보였습니다.” 그는 계속해서, “LUSAS는 이러한 문제를 모델링하는 데 탁월합니다. 그것의 셸 및 솔리드 요소는 사용하기 쉽고, 모델의 선택된 부분에서 결과를 플롯할 수 있는 능력은 우리가 응력 수준을 직관적으로 확인할 수 있게 해줍니다. 이는 이 프로젝트 및 기타 프로젝트에서 LUSAS를 사용할 때의 많은 장점 중 하나입니다.” 이 교량은 2002년 말에 전라남도청/경상남도청을 의뢰한 고객을 위해 완공될 예정입니다. |
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“LUSAS는 이러한 문제를 모델링하는 데 탁월합니다. 그것의 셸 및 솔리드 요소는 사용하기 쉽고, 모델의 선택된 부분에서 결과를 플롯할 수 있는 능력은 우리가 응력 수준을 직관적으로 확인할 수 있게 해줍니다. 이는 이 프로젝트 및 기타 프로젝트에서 LUSAS를 사용할 때의 많은 장점 중 하나입니다.”
전상선, 엔지니어, 삼보 엔지니어링
