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ball01c.gif 강제변위

    강제변위는 임의 위치의 변위량을 알고 있을 때 그 변위조건하에서의 구조적 거동을 분석하는데 사용됩니다.  일반적으로 실무문제에 있어서 이 기능이 효과적으로 사용되는 경우는 다음과 같습니다.

  • 기존의 구조물에 변형이 발생하여 정밀안전진단이 요구될 경우
  • 특정부위의 거동에 대해 상세모델을 이용하여 정밀분석하고자 할 경우, 구조물의 전체모델에 대한 해석을 수행하여 해당부위의 변위값을 상세모델의 경계조건으로 이용할 경우
  • 강제변위를 입력할 때는 미소한 차이에도 구조적 거동이 민감하게 변하기 때문에 정확한 값을 사용하여야 하며, 가능한 한 6개 자유도에 대해 전부 고려하는 것이 바람직합니다.  변형된 구조물의 안전성을 평가할 때와 같이 회전변위를 측정하기가 어려울 경우에는 선변위만으로도 근사적 해석이 가능하지만 이 경우에는 해석후 해당부위의 변형형상이 구조물의 실제 변형형상과 유사한지 검토되어야 합니다.

    특정부위의 정밀해석을 위해 전체모델의 해석결과로부터 도출된 변위량을 사용할 경우에는 정밀해석 모델의 경계면에 위치한 절점에는 반드시 6개 자유도의 전부에 대해 선변위 및 회전변위성분을 입력해야 하며, 정밀해석 모델내에 존재하는 모든 하중조건에 대해서도 추가로 고려되어야 합니다.

    아래그림은 구조물의 보접합부에 대한 정밀해석을 수행한 예로써 절차는 다음과 같습니다.

    첫째, 전체모델에 대한 해석을 수행한 후 정밀해석을 요하는 접합부와 경계부분에서의 변위를 발췌합니다.


    전주 월드컵 구장 전체모델

    둘째, 경계부분에서 발체된 변위성분을 판요소로 모델링한 모델에 입력한다.  이때 상세모델의 경계부분에 주절점과 종속절점관계를 지정하여 전체모델중 하나의 절점으로부터 추출한 변위성분을 상세모델의 전 경계면에 영향을 미칠 수 있도록 강체연결기능을 이용하면 편리하다.  그리고 강체연결기능을 이용하는데 따른 오차를 줄이기 위해 경계면은 가능한 정밀분석 대상부위에서 먼거리에 위치해야 합니다.


    강제변위를 이용한 조인트부 해석(전주 월드컵 구장)