개요

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.

사용요소의 종류 : 3D Solid Continuum Element (HX8M)

고려 하중 : 자중 및 파압

해석 모델의 크기 : 절점 수 약 33,000 개

형상이 복잡한 3차원 Solid 모델인 소파블록과 같은 해양구조물의 경우 모델링에 있어 사용자들은 많은 시간과 노력을 들여야 한다. LUSAS에서는 Feature-Based Modeling 기법을 사용하여 사용자가 복잡한 형태의 구조물을 짧은 시간에 적은 노력으로 손쉽게 모델링 할 수 있도록 도와준다. Feature-Based Modeling이란 먼저 해석하고자 하는 구조물의 주요 외곽선을 밑그림의 형태로 그린 다음 그 위에 요소의 종류와 분할 개수에 대한 정보를 부여함으로써 자동적으로 요소를 생성할 수 있게 하는 모델링 기법이다. 또한 Taper가 있는 원형 단면이 서로 교차하는 부분 등과 같은 복잡한 형태의 모델링을 손쉽게 하기 위한 여러 가지 다양한 모델링 보조기능을 제공하고 있다.

시공 단계에 있어서 소파 블록의 양단을 들어 올렸을 경우 소파블록 내의 응력 분포를 검토하여 시공단계에서의 구조물의 균열 등 결함 발생 가능성에 대하여 검토하였으며 공용기간 중에 대해서는 소파블록이 1:1.2의 방파제의 경사면에 거치되어 있으며 시공 오차 등에 의하여 하부 지점이 모두 지지점으로 작용하지 않아 3지점 혹은 2지점으로 작용하므로 이에 의하여 발생되는 응력변화를 검토하였다. 이때 또한 자중 뿐만 아니라 파압(7.5 tf/m2) 등의 하중을 해수에 의한 파압 작용면에 적용하여 이에 대한 응력 변화 역시 검토하였다.

이 이외에도 소파블록에 대하여 LUSAS로 검토할 수 있는 기타 다른 해석의 예는 다음과 같다.


1. 파압에 의한 동해석(Power Spectral Density Function, Time History Analysis 등) 및 피로해석


2. 경사면에 놓여 있는 소파블록과 소파블록, 또는 소파블록이 설치된 경사면 하단에 근고 블록 설치에 의한 소파블록과 근고블록 간의 응력 검토3. 콘크리트 균열 모델 적용에 의한 균열 위치, 길이 및 방향 검토 (2D, 3D 모두 적용가능)