모델링

6개의 상호 연결된 점프 폼 벽 세트가 구조물의 중앙 코어를 형성합니다. 벽은 주로 200mm 두께이며, 일부는 300mm 및 400mm 두께입니다. LUSAS Civil & Structural을 사용하여 코어를 모델링할 때 3D 두꺼운 쉘 요소가 벽을 나타냈습니다. 각 코어 층 레벨에서 조인트 요소가 명목상 수평 하중을 적용하고, 각 층 레벨에서 구조 변형을 ‘고정’하기 위해 전역 수평 x 및 y 방향에 대한 구속 조건을 지정하는 데 사용되었습니다. 이러한 특수 지지 조건은 수직 z 방향의 구속을 제거하여 각 층 평면의 수직 변형이 달라질 수 있도록 했습니다. 각 코어 벽 ‘리프트’의 요소는 각 코어 레벨을 개별적으로 표시할 수 있도록 그룹화되어 모델 구축 프로세스와 결과 보기를 단순화했습니다. 총 40,000개 이상의 두꺼운 쉘 및 조인트 요소가 코어를 모델링하는 데 사용되었습니다. 전체 코어의 전역 모델 외에도 솔리드 요소를 사용한 국소 모델은 200mm 벽의 서비스 구멍 및 단일 및 이중 잭 포트를 포함한 선택된 개구부 주변의 잠재적인 높은 응력 집중을 조사했습니다.

하중

코어 자체 중량, 균일 분포, 고정 및 활하중, 그리고 북, 남, 동, 서 방향으로 작용하는 지정된 값의 명목상 하중으로 구성된 5가지 별도의 하중 사례가 각 층 레벨의 모델에 적용되었습니다. 결과 처리 단계에서 이러한 하중 사례를 결합하고 계수하여 9가지 설계 하중 조합이 형성되었습니다. 이러한 조합으로부터 각 코어 레벨에 대한 결과 변위, 면내 전단 응력 결과 및 직접 막 응력 결과가 얻어져 Clarke Nicholls Marcell의 설계에 도움이 되었습니다.

결과

이 프로젝트를 위해 생성된 모델은 9가지 하중 조합, 22개의 별도 층, 많은 수의 벽으로 인해 복잡했기 때문에 두꺼운 쉘 요소의 상부, 중간 및 하부 표면에서의 실제 응력 출력은 조사가 필요한 많은 결과 플롯을 생성했을 것입니다. 따라서 생성된 결과를 단순화하기 위해 응력 결과의 등고선 플롯이 대신 생성되었습니다. 이를 통해 벽의 특정 위치에서의 실제 응력은 응력 결과 값을 해당 벽 두께로 나누어 얻을 수 있습니다.

모든 코어 벽과 모든 하중 조합에서 LUSAS Civil & Structural 해석에서 제공된 응력 범위는 덜 발전된 계산 방법으로 예측된 것과 잘 비교되었습니다. 직접 압축 응력 결과는 더 두꺼운 벽 부분에서 가장 큰 크기가 전달되고 있음을 확인했습니다. 또한 일부 200mm 벽은 동일한 두께의 다른 벽보다 상당히 높은 응력 수준을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. LUSAS의 층별 응력 결과를 생성하고 불균형적인 벽 하중을 강조하는 기능은 이러한 유형의 코어 벽 구조물에 사용된 벽 두께의 적합성에 유용한 지침을 제공할 수 있습니다.