강력한 교량해석 엔진

LUSAS Bridge

강력한 교량해석 엔진

해석 능력

LUSAS는 모든 구조 공학 문제를 모델링하고 해결할 수 있도록 설계된 포괄적이며 강력한 해석 기능을 제공합니다. 선형·비선형 구조 해석, 동적 해석, 열/Field 해석, 응답 스펙트럼 및 안정성 해석까지 다양한 해석 기능을 단일 패키지에서 수행할 수 있습니다.

다중 해석 및 분기 해석

구조물을 설계할 때, 한 모델 내에서 독립적으로 정의하고 해결할 수 있는 여러 유형의 해석을 설정할 수 있으며, 이를 활용하면 하나의 해석 모델 내에서 해석 목적에 따라 서로 다른 해석을 분기하여 수행 (Branched analyses) 할 수 있습니다.

하나의 기하학 모델을 기반으로, 해석 종류별로 요소, 재료, 경계조건(구속조건), 하중 조건, 해석 옵션을 다르게 정의하여 정적 해석, 동적 해석, 단계별 시공 해석 등 여러 해석을 동시에 수행할 수 있으므로 중복 모델 생성 없이 다양한 해석 결과를 효율적으로 비교·검토할 수 있습니다.

선형 정적 해석

정적 하중에 의해 발생하는 응력, 변형률, 변위, 모멘트, 전단력, 축력은 어떤 모델에서도 쉽게 계산, 표시 및 출력할 수 있습니다.

케이블 튜닝 해석

선형 및 비선형 Cable Tuning 해석을 수행할 수 있습니다.

기하 비선형, 재료 비선형 또는 경계조건 비선형이 존재하는 경우에는 비선형 Cable Tuning을 사용하며, 이는 기존 구조물의 프리스트레스 상태 산정이나 카테너리 효과(catenary effects) 를 고려한 모델링에 활용됩니다.

두 Cable Tuning 해석 모두, 다양한 feature 유형 또는 결과 성분(results component)에 대해 정의된 목표값(target value)을 만족하도록 케이블 하중 계수(load factor) 를 계산합니다.
이를 위해 Exact 방법, 최적화 방법, 그리고 두 가지 Best-fit 방법이 제공됩니다.

케이블 조정 해석 추가 이미지

목표 값 해석

Target Values 후처리 기능을 사용하면, 선형 해석에서 하중 계수를 자동으로 조정하여 특정 feature 유형 또는 결과 성분에 대해 지정한 목표값을 만족하도록 할 수 있습니다.

이때 생성되는 Target Values Loadset은 조합(load combination)과 유사하지만, 하중 계수는 사용자가 지정하는 것이 아니라 프로그램이 목표값에 맞춰 자동 계산합니다.

목표 값 해석 이미지

좌굴 해석

부재 저항력 산정을 위해 필요한 탄성 임계 좌굴 해석을 수행할 수 있습니다.
또한 일부 설계 기준에서는 2차 해석(Second-order analysis) 필요 여부를 판단하기 위해 좌굴 해석을 요구하기도 합니다. 필요한 경우, 완전 비선형 좌굴 해석을 수행할 수 있습니다.

기존 구조물의 경우, 설계 기준에 따른 평가(load rating) 결과가 좌굴에 대해 보수적으로 “부적합”으로 나타날 수 있으나, LUSAS를 이용한 상세 좌굴 해석을 통해 숨겨진 여유 강도(hidden capacity) 가 확인되는 경우도 많습니다.

신규 판형 거더, 박스 거더 또는 튜브 거더 교량 설계에서는, 선형 및 비선형 좌굴 해석을 통해 다음을 검토할 수 있습니다:

가설 중 안정성
슬래브 타설 순서의 영향
웹 및 플랜지 판 두께, 가새, 스티프너, 임시 지점 위치의 최적화

자세한 내용은 선형 및 비선형 좌굴 해석을 참조하십시오.

좌굴 해석 추가 이미지

피로 해석

총 수명(total life) 접근법을 사용하여 피로 계산을 수행할 수 있습니다.
피로 수명은 특정 하중 이력에 의해 구조물에 발생하는 손상량 또는 파괴를 유발하는 반복 횟수로 표현됩니다.

영향선 해석

Direct Method Influence 해석은 라인 빔, 프레임, 그릴리지, 슬래브 및 데크 모델에 대해 영향선을 계산하는 일반적이면서도 강력한 방법입니다.

구조물의 하중 작용 영역 내 각 노드 또는 격자 위치에서, 지정된 단위 하중의 영향을 평가합니다.
요소 유형에 따른 모든 결과 성분뿐 아니라 사용자 정의 결과 성분에 대해서도 영향선 계산이 가능하며, 단일 해석으로 다수의 위치와 결과를 동시에 평가할 수 있습니다.


직접 방법 영향 정의	직접 방법 영향 할당

동적 해석

LUSAS Bridge는 지진 및 일반 동적 문제 해결에 매우 강력합니다.
기본적인 모달 동역학 문제는 일부 LUSAS Bridge 제품에 포함된 IMD (Interactive Modal Dynamics) 기법을 통해 해결할 수 있습니다.

Dynamics 소프트웨어 옵션을 사용하면, 시간 영역에서 단계별로 해를 구하는 보다 폭넓은 동적 문제를 해결할 수 있습니다. 또한 Dynamic 옵션과 Nonlinear 옵션을 결합하면, implicit 또는 explicit 해법을 이용한 고속·저속 비선형 충돌 해석이 가능합니다.

다음과 같은 문제를 손쉽게 계산할 수 있습니다: