LUSAS Civil & Structural

세상을 지탱하는 구조 해석의 기준

세계 최고 수준의 구조 해석·설계·검증 소프트웨어

선형·비선형·동적·지진·지반상호작용까지 하나의 워크플로우

LUSAS Civil & Structural

개요

LUSAS Civil & Structural는 모든 유형의 구조물 해석과 설계를 위한 유한 요소 해석 소프트웨어입니다. 건축 및 토목 분야에서 해석과 설계 업무에 널리 사용되고 있습니다.
선형 해석부터 고급 비선형 및 시간 이력 해석까지 단계별 요구사항을 유연하게 지원하며 하나의 모델에서 여러 종류의 해석을 수행합니다.
최첨단 요소 라이브러리와 콘크리트, 지반 등 비선형 재료 모델을 사용하여 복잡한 구조 해석을 정확하고 효과적으로 수행합니다.
Eurocode, ACI, AASHTO 등 다양한 국제 설계기준을 적용하여 설계검토를 수행하고 그 결과를 콘타,보고서 등 직관적인 방법으로 표시함으로써 설계 업무 효율을 향상시킵니다.
구조물의 시공 또는 해체 과정을 시간 의존적 재료 특성과 구속 조건의 변화를 고려하여 시간대별, 시공단계별로 시뮬레이션합니다.
지반과 구조물의 상호작용을 하나의 모델에서 초기응력 상태로부터 단계별로 정밀하게 모델링하여 실제 거동에 가까운 해석 결과를 제공합니다

해석

Fast solver
고속 해석기로 LUSAS 소프트웨어의 해석 시간을 단축시키고, 고유값 해석기 및 직접 해석기의 장점을 활용하여 대칭 및 비대칭 방정식을 효율적으로 해결하십시오. 이 소프트웨어는 뛰어난 성능과 안정성을 제공합니다.
비선형 해석은 재료, 기하, 접촉 비선형성을 고려하여 구조물의 실제 거동을 정밀하게 예측하며, 균열, 항복, 대변형 등 선형 해석으로는 표현하기 어려운 구조 응답을 현실적으로 분석합니다.
지진, 충격, 진동 등 다양한 동적 하중 조건을 고려해 실제 구조 거동을 현실적으로 분석할 수 있으며, 정밀한 동적 응답 분석을 통해 구조물의 안전성 평가와 성능 기반 설계를 효과적으로 지원합니다
정적 열해석, 시간이력 열해석 기능을 제공하여 열 전달을 분석하고, 커플 해석을 통해 상 변화와 온도 의존 물성을 모델링합니다. 다양한 하중 조건과 경계 조건을 적용하여 효율적인 결과를 도출할 수 있습니다.
지반 해석 소프트웨어는 지반-구조 상호작용, 비선형 해석을 통해 효율적인 구조 해석을 지원합니다. LUSAS Civil & Structural plus 및 LUSAS Bridge plus 소프트웨어를 통해 다양한 응용 분야의 모델링과 해석을 수행할 수 있습니다.
시멘트 유형, 골재크기, 함수비, 혼화재 종류 등을 반영하는 콘크리트의 수화열 해석을 통해 콘크리트 온도 변화, 응력 변화, 함수비 변화, 균열폭 변화 등을 고찰할 수 있습니다.
IMDplus 를 지진해석에 적용하면, 시간이력해석 10,000 회 이상에 해당하는 결과를 몇 초의 짧은 시간에 얻어낼 수 있으며, 최대 7개의 지진파를 동시에 중첩시켜 개별/평균/최대 결과를 정리할 수 있습니다.

설계 / 자동화

강구조 설계 옵션은 LUSAS의 해석 기능을 확장하여 다양한 국제 기준에 근거한 설계검토를 수행합니다. 상세한 계산 과정을 보고서로 제공하여 설계 프로세스를 간소화합니다.
RC 구조 설계는 철근 콘크리트 부재에 대해 다양한 설계 코드에 따라 교량 상판, 보, 기둥, 말뚝 등에 대한 설계 검토를 수행합니다. 철근 배근 수정에 따른 3차원 PM 상관도를 즉시 확인할 수 있습니다.
RC 슬래브 및 벽 설계 옵션은 다양한 국제 기준을 바탕으로 ULS / SLS 검토를 수행하며, 철근 배치를 변경함에 따른 설계 검토 결과를 즉시 확인할 수 있도록 하여 효율적인 설계를 돕습니다.

활용사례

게이즈헤드 밀레니엄 교량의 지지 힌지 조립부는 LUSAS를 활용하여 설계되었습니다. 이 교량은 전통적인 방식으로는 견딜 수 없는 높은 하중을 효율적으로 처리하며, 주철 기초를 통해 안정성을 확보하고 있습니다.
KOGAS-Tech와 협력하여 파나마의 Costa Norte LNG 터미널 프로젝트에 참여하였습니다. TFPB (Triple Friction Pendlum Bearing) 을 채택하여 지진에 대한 시간이력비선형 해석을 통해 면진 설계를 수행하였습니다.
런던 스타디움의 시공 해석 분석을 통해 세계에서 가장 긴 켄틸레버 지붕의 구조적 안정성을 확인했습니다. COWI의 전문적인 접근으로 새로운 지붕의 설계와 시공이 성공적으로 진행되었습니다.
IFS 클라우드 케이블카는 영국 최초의 도시 케이블카로, 구조 설계와 케이블카 역의 설계 과정, 하중 해석에 대한 내용을 다룹니다. AECOM의 3급 설계 점검과 혁신적인 기술 활용이 이 프로젝트의 핵심입니다.
스톡홀름 워터프론트 회의센터의 해석은 대형 공연장의 구조적 안정성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 군중 하중에 대한 세밀한 분석과 유한 요소 모델을 통해 구조 설계의 복잡성을 다룹니다.
Intesa Sanpaolo 타워는 이탈리아에서 가장 높은 건물 중 하나로, 유한 요소 해석, 단계적 시공 해석 및 좌굴 해석을 통해 설계되었습니다. 이 타워는 자연 환기 및 냉각을 도입하여 생물 기후 건물로 설계되었으며, 구조공학 기술이 적용된 뛰어난 예입니다.
마이애미 중앙역의 캐노피 구조 설계는 LUSAS 해석을 통해 이루어졌으며, 다양한 규모의 강철과 알루미늄 패널을 통합하여 효율적이고 혁신적인 공간을 창출합니다. 본 글에서는 마이애미 공항 메트로레일역을 포함한 여러 캐노피 구조의 설계 및 시공 과정을 다룹니다.
Söderströms 터널 연결부에 대한 상세 해석을 제공하며, 콘크리트 터널과 주변 암석 간의 하중 전달 메커니즘을 분석합니다. 각종 하중 조건에서의 안정성과 응력 분포를 확인하여, 터널 구조의 안전성을 보장하는 데 기여합니다.
NASCAR 명예의 전당을 위한 구조 리본 설계는 복잡한 모비우스 형태의 캐노피 구조를 포함하고 있습니다. 이 프로젝트에서는 구조적 응답을 반영하기 위해 상세한 LUSAS 해석이 사용되었으며, 최적의 시공을 위해 다양한 기술적 접근이 적용되었습니다.
바지선 게이트와 홍수 방어 구조의 해석을 위해 LUSAS를 활용한 설계 사례를 소개합니다. 뉴올리언스의 강철판 게이트 최적화 과정을 통해 구조 해석의 효율성을 높이고 긴급 설계 일정을 충족한 방법을 설명합니다.
모멘트 저항 연결에 대한 비선형 해석과 슬라이드라인 표면 모델링 기법을 활용하여 실시된 연구는 강재 프레임의 구조 설계에 있어 효율성을 높이고 시공의 경제성을 확보하는 데 기여합니다. 이 연구는 다양한 연결 구성의 성능을 평가하며, 강재의 재료 특성을 활용한 데이터 분석을 통해 실제 실험 결과와의 우수한 상관관계를 도출했습니다.
KOGAS-Tech는 LUSAS 소프트웨어를 사용하여 세계에서 가장 큰 LNG 저장 탱크를 개발하고 해석하였습니다. 정적, 동적, 열, 비선형 해석을 통해 탱크의 구조적 안정성을 분석하고, 엄격한 설계 요구 사항을 충족하는 기술적 혁신을 보여주고 있습니다.
코펜하겐 오페라 하우스의 캐노피 지붕 설계는 세계에서 가장 큰 구조물 중 하나로, 강철 박스 구조로 되어 있습니다. 이 글에서는 지붕 설계의 기술적 도전과제와 동적 및 정적 해석에 대해 살펴봅니다. 혁신적인 구조 설계를 통해 필요한 강도와 안정성을 확보한 사례를 소개합니다.
광명 실내 자전거경기장 지붕 시공 해석에 대한 상세 내용과 LUSAS 소프트웨어를 활용한 단계적 해석 과정에 대해 알아보세요. 이 프로젝트에서 TGP는 기초 설계와 보다 효율적인 시공을 위해 중량 2200톤의 지붕 구조를 정밀하게 분석했습니다.
스피네이커 타워는 영국에서 가장 높은 공공 관람 타워로, LUSAS 해석 소프트웨어를 활용하여 구조 엔지니어링의 복잡성을 해결했습니다. 이 획기적인 디자인은 포츠머스의 랜드마크로 자리잡았습니다.
MSP 사무소 건물의 조립식 콘크리트 벽 패널에 대한 폭발 해석을 통해 동적 응답 및 최대 변형을 평가합니다. 이 연구는 안전성을 향상시키기 위한 중요한 해석을 제공합니다.
세인트 조지 와프 개발의 철근 콘크리트 슬래브 설계는 LUSAS를 활용하여 불규칙한 형태의 현장 타설 슬래브를 효과적으로 처리했습니다. 본 사례 연구에서는 정확한 철근 개요와 시공 과정을 개선한 방법을 다룹니다.
그레이트 웨스턴 병원의 진단 및 치료 센터를 위한 슬래브 및 기둥 설계 해석을 다룹니다. 이 과정에서 LUSAS 소프트웨어를 활용하여 철근 배치 윤곽도 및 동적 해석을 통해 구조물의 안전성을 확보하였습니다.
유니버시티 칼리지 런던 병원의 코어 월 해석에 대해 다룹니다. 이 사례에서는 철근 콘크리트 구조의 정적 해석 및 하중 조합을 통해 응력 분포를 평가합니다. 기존의 분석 방법과 비교하여 LUSAS 소프트웨어의 효과적인 활용 방안을 제시합니다.
고타 터널(Götatunneln)의 설계 및 해석에 대한 사례 연구입니다. 이 프로젝트에서는 철근 콘크리트 터널 구조의 3D 모델링과 스마트 하중 조합을 통해 효과적인 구조 해석을 수행했습니다. LUSAS 소프트웨어를 활용하여 복잡한 지오메트리를 고려한 최적의 결과를 도출했습니다.
구조 해석 및 철근 콘크리트 설계를 통해 Ferring 국제 센터의 다기능 구조물의 구조 용량을 검증하고 최적화하는 과정에 대해 알아보세요. 이 글에서는 설계 기준과 사용된 기술에 대해 자세히 설명합니다.
더블린 포트 터널의 시공 해석 및 대형 콘크리트 샤프트에서의 응력 재분배를 다룹니다. 이 기사에서는 홀 절단 순서와 벽체 보강 옵션을 평가하며, 효율적인 설계를 위한 LUSAS 해석 소프트웨어의 활용에 대한 중요성을 강조합니다.
콘크리트를 대체하기 위한 복합 시공에서의 수리는 테라 니트램 프릴 타워의 열화된 구조물의 안전성을 보장합니다. 이 글에서는 수리 시퀀스와 모델링 과정에서의 응력 분배를 분석합니다.
스핏파이어를 형상화한 조형물 '더 센티넬'은 복잡한 형태와 고유 주파수를 고려한 정적 해석과 좌굴 해석을 통해 안전하게 설계되었습니다. 이 조형물은 바람 하중을 평가하고, 알루미늄과 강철을 최적화하여 완성되었습니다.
스포츠 스타디움의 구조 해석에서 케이블 장력 조정과 선형 해석을 통해 시공 과정을 최적화합니다. Chunju/Jeonju 스타디움의 지붕 높이 제고를 다루며, 시공 중의 장력 변화를 효과적으로 관리합니다.
유리 캐노피의 내진 해석과 구조 설계를 다룬 이 글에서는 도쿄 국제 포럼의 독특한 캐노피 구조에 대해 설명합니다. LUSAS 소프트웨어를 활용한 하중 해석을 통해 자중 및 풍하중에 대한 반응을 확인하고, 효과적인 설계 최적화를 달성했습니다.
올림픽 성화대의 구조 해석과 설계 개발 과정에서 스테인리스 스틸이 사용되었습니다. 이 프로젝트는 LUSAS를 통해 복잡한 구조의 강성 평가와 해석을 수행하였으며, 올림픽 개막식에서의 성화대 운송 및 설치 과정에 대한 기술적인 이야기를 담고 있습니다.
동적 해석은 그랜드스탠드 및 스타디움 설계에서 중요합니다. 특히 관중 하중 및 풍하중에 대한 구조의 반응을 정확하게 예측하는 것이 필수적입니다. 이 글에서는 첼시 축구 클럽과 뉴버리 경마장의 예를 통해 이러한 원리를 살펴봅니다.
밀레니엄 돔을 위한 하중 용량 평가 및 기둥의 비선형 해석에 대해 알아보세요. Buro Happold는 세계에서 가장 큰 기둥으로 지지되는 돔 형태의 구조물을 설계하는 데 LUSAS를 사용하여 성공적인 프로젝트를 진행했습니다.
구조 해석을 통해 앤소니 고모리의 퀀텀 클라우드 조각의 프랙탈 성장 기법과 풍하중 평가가 어떻게 적용되었는지 살펴봅니다. 이 조각은 현대 구조 디자인의 혁신을 보여줍니다.
슬래브 설계와 철근 해석의 효율성을 보여주는 밀턴 케인스 극장 사례 연구. 우드-아머 시설을 활용하여 복잡한 슬래브 형상에 대한 최적화를 이루어냈습니다. 이 연구는 슬래브 설계에서의 하중 조합 및 철근 수량 계산의 중요성을 강조합니다.
LUSAS를 사용하여 데본포트 로열 독에서 진행된 지진 해석을 통해 원자력 시설의 구조 안전성을 입증합니다. 이 연구는 셀형 철근 콘크리트 제방의 안정성과 구조적 무결성을 평가하여, 지진 사건에 대한 저항력을 확인했습니다.
영국 최대의 클링커 저장소가 LUSAS를 사용하여 설계되었습니다. 이 구조 해석 사례에서는 프리스트레스 하중과 지반 상호작용을 평가하며, 저장소의 유도 하중과 변위를 예측하는 과정이 소개됩니다.
무엘라 댐의 응력 및 열 해석을 통해 댐의 안정성과 최적 곡률을 입증하였습니다. 이 연구에서는 선형 해석과 비선형 해석을 통해 다양한 하중 사례에서의 응력을 평가하였습니다.
LUSAS는 Mast, Tower, Cable Stayed Roofs 등과 같은 다양한 형태의 케이블 지지 구조물 해석에 유용하게 사용될 수 있다. LUSAS가 가진 Cable요소는 초기긴장력을 도입할 수 있으며, 휨에 저항하지 않음은 물론, 자중이나 풍하중 등이 케이블 형태의 구조에 미치는 영향에 대한 정확한 해석을 위해 현수선의 특성을 가진다. 또한 주부재에 대한 좌굴하중을 얻어낼 수도 있다.
호주의 토목/건축업계의 선두주자중 하나인 Tierney & Partners사는 2000년 시드니 올림픽 개막식에서 보여진 올림픽 성호대와 그 주탑, 그리고 성화 봉송로의 설계 책임을 맡았으며, 세계에 보여질 이 프로젝트의 일부로 LUSAS를 사용하였다.
Building Research Establishment(BRE)사는 빌딩 건축에 대한 학술연구와 자문 분야에 있어 세계적으로 우수한 회사중의 하나이다. LUSAS는 동적하중에 대한 구조물의 응답을 예측하고, 구조의 거동을 측정하며, 이와 관련한 해석접근기법에 있어서 적절한 방향을 제시하기위한 실험치와의 비교를 통한 검증 등을 하기 위한 'Dynamic Loading and System Identification Section'에 활용되었다.
해석의 목적 : 시공단계에 있어서의 구조물 자중에 의한 변위 및 응력 검토를 수행하고 1:1.2의 방파제 경사면에 거치된 소파블럭의 공용기간 중 부등침하에 따른 지점조건의 변화를 4지점, 3지점 및 2지점으로 각각 고려하여 자중과 파압의 작용에 대하여 각 지점조건별 변위와 응력에 대한 검토를 수행하였다.
Severnside pril tower 는 Terra Nitrogen (UK)사가 질산암모늄 생산에 사용하고 있다. 정기적인 유지보수 작업에도 불구하고 가혹한 작업 환경으로 인해 일부 철근콘크리트 구조는 노화되어 1998년에는 대대적인 보수가 필요하게 되었다. AAB 사가 전체적인 보수 계획과 설계, 기술자문을, 그리고 Taylor Woodrow 가 설계와 보수작업 공정에 대한 감독을 포함하는 프로젝트 관리 총책을 맡았다. Taylor Woodrow 는 타워의 작업을 유지하면서 노화된 콘크리트를 해체하고 재건하는 복잡한 과정의 구조적 모델링을 위해 LUSAS Civil& Structural 을 선정하였다.
Lesotho Highlands Water 프로젝트의 하나로써 Mott MacDonald 는 LUSAS 컨설팅팀과 함께 Muela Dam 의 안정성과 옆면 등의 곡률을 최적상태를 검증하는데 LUSAS 를 사용하였다. 상단부 연장 200m 에 높이 55m 의 댐은 Muela 수력발전 프로젝트의 백미를 이룬다.
스웨덴의 Skanska Teknik AB는LUSAS Civil & Structual를 사용하여 Gothenburg 시의 아래 45번 도로와 연장되어있는 길이 128m의 강화된 터널 콘크리트 단면의 해석과 설계를 수행하였다. 이 프로젝트를 위해 LUSAS 컨설팅팀에 의해 개발된 Customised script는 수행과정의 결과를 자동화하였고, Skanska Teknik AB’ 사내 소프트웨어를 사용하여 강화정도의 스프레드시트 계산법에 대하여 결과파일을 산출하였다.
White Young Green사는 런던의 St George Wharf 개발 프로젝트에서 2-5단계의 토목 및 구조 설계를 담당하고 있다. LUSAS Civil&Structural은 고층 주거 지역에서 볼 수 있는 여러 불규칙적 형태의 현장 타설 철근 콘크리트 바닥 슬래브에 대한 상세 설계를 하는데 사용되고 있으며 특히, LUSAS RC 슬래브 설계 마법사는 고유한 바닥 슬래브 배열을 상세히 보여주고 철근의 직경도 정확하게 표시해 주기 때문에 유용하다.
Moe & Brødsgaard Consulting사의 엔지니어들은 덴마크 코펜하겐에 위치한 Ferring International 센터의 구조 설계 및 토목 공사에 대한 책임을 맡았다. LUSAS Civil & Structural analysis는 국제적인 제약회사인 Ferring A/S가 의뢰한 사무실과 연구실을 가진 복합 철근 콘크리트 기반 구조물의 구조 성능을 검토하기 위해 사용되었다.
TPS Consult사는 영국 Swindon에 있는 Great Western 병원 내에 신축된 철근 콘크리트로 이루어진 검진 센터 각 층의 슬래브와 기둥의 설계 및 해석을 수행하기 위해 LUSAS Civil & Structural을 사용하였다. 철근량 콘크리트 슬래브/벽 설계 마법사를 사용한 정적 해석을 통해 슬래브에 대한 철근 콘타를 볼 수 있었고 설계 모멘트 및 기둥에 대한 수평 전단력을 얻어낼 수 있었다. 동적 해석을 통해서는 설계 허용 기준에 따른 슬래브 요소의 진동에 대한 모드별 주파수를 검토할 수 있었다.
차양은 유라쿠쵸 지하역사로 통하는 가로 세로 8m × 4.8m 너비의 층계를 덮고 있다. 4개의 컴포넌트로 이루어진 지지 구조물은 캔틸러버된 보로 중앙과 끝점들은 아치를 이루기 위해 고정되었다. 이 컴포넌트 보는 합판 유리와 아크릴 블레이드로 되어 있으며 기반부분에서 4개이던 블레이드는 상층에서는 1개로 수가 줄어들면서 차양을 지지한다. 블레이드는 40mm 직경의 스테인레스 스틸 핀으로 T자 모양의 브래킷까지 연결되어있으며 브래킷은 차양 지붕 형태를 이루는 유리 패널을 지지한다. 차양의 기반에서 V모양의 스테인리스 스틸 브래킷이 차양의 전체 너비만큼 뻗어있는 각 캔틸러버와 수평 보를 연결한다.
대우 건설은 의뢰사인 Cycle Racing Dome PJ Consortium사에게 광명돔 지붕 구조물에 대한 완벽한 건설 토목 서비스를 제공하기 위해 Tony Gee and Partners (TGP) 사와 협력하였다. TGP사는 모든 단계의 지붕 가설 과정에 대한 해석을 수행하기 위해 LUSAS Civil & Structural을 사용하여 응력 수준을 검토하고 가설과정에서의 허용 오차 수준을 설정하였으며 잭 다운 한계치를 확인할 수 있었다.
본 해석에 주로 사용된 요소는 3차원 입체 요소(3D Continuum Solid Element)로서 선형 범위로는 Isotropic, Orthotropic, Anisotropic에 적용할 수 있으며, 비선형 해석으로 Multi-crack Concrete, Tresca, Druker-Prager, Mohr-Coulomb, Von-Mises, Volumetric Crushing, Odgen, Mooney-Rivlin,Neo-Hookean, Hencky 등의 재료모델에 적용할 수 있는 요소로써 8절점의 HX8M 요소와 동 사양의 6절점을 가진 PN6 요소입니다.