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FDS code를 이용한 교량하부창고 화재발생원 영향분석
지광습,이승정,신연호,심재원,김지환,Zi, Goang-Seup,Lee, Seung-Jung,Shin, Yeon-Ho,Shim, Jae-Won,Kim, Ji-Hwan 한국전산구조공학회 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.6
In this study, we analysed the effect of the fire source in the warehouse under the bridge and the height of the bridge using FDS code. To compare accuracy of simulation results, we simulated the experimental result with unit combustibles which is heptane as well as the mock-up test. Using this method, we evaluated the fire safety of the bridge which contains spalling and strength damage of concrete as well as damage of reinforcements according to the fire source and the height of the bridge. Most of the bridges are vulnerable to spalling of concrete. The book combustion has the strongest fire intensity which is expected to damage the bridge less than 30m height in the three types of the fire sources. The bridge over the 30m height can ensure the fire safety in the case of the rubber combustion. 본 연구에서는 FDS code를 이용하여 교량하부창고 화재발생원과 교량높이의 영향을 분석하였다. 헵탄을 이용한 단위가연물의 연소실험, 실물모형 연소실험 결과와 FDS code를 이용한 해석결과의 비교를 통하여 FDS code의 유효성을 검증하였다. 이를 이용하여 교량하부 표준창고구조물의 실제 화재시나리오를 적용하여 교량높이 및 창고내부 가연물에 따른 콘크리트의 폭렬, 강도손실, 보강철근의 강도손실로 나누어 교량의 화재안전성을 평가하였다. 연구결과, 대부분의 교량이 하부창고화재에 대해 폭렬에 취약한 것을 확인할 수 있었다. 화재강도는 도서류가 가장 강하며 30m 높이 교량에 콘크리트의 강도저하, 폭렬 및 보강철근 강도저하를 가장 크게 발생시킬 것으로 예측되었으며, 고무류 창고화재의 경우 30m 이상 높이의 교량에 대해 화재안전성을 확보할 수 있었다.
김병민,황윤국,이영호,강영종,지광습,Kim Byeong-Min,Hwang Yoon-Koog,Lee Young-Ho,Kang Young-Jong,Zi Goang-Seup 한국전산구조공학회 2006 한국전산구조공학회논문집 Vol.19 No.1
본 논문에서는 내구성과 수명을 획기적으로 향상시키기 위해 제3세대 건설재료인 섬유강화 플라스틱(FRP) 소재로 제작된 사각형 중공 교량 바닥판의 파괴모드를 실험과 해석을 통해 분석하였다. 재하시험 결과 바닥판의 강축방향의 거동은 파괴 직전까지도 거의 선형탄성적으로 거동한 반면, 약축방향의 거동은 재하초기부터 작은 하중하에서도 큰 비선형성을 보였다. 이 약축방향 비선형성의 원인은 웨브와 플랜지 연결부의 불완전한 일체거동으로 인한 소성거동 때문인 것으로 판단된다. 웨브와 플랜지의 연결부에 소성힌지를 도입한 간단한 구조모델을 이용하여 이를 확인하였다. 접착부의 박리 파괴 가능성도 검토하였으나 이는 대상 중공바닥판의 약축방향 파괴에 직접적으로 관여하는 것은 아닌 것으로 판단된다 약축방향의 구조거동을 개선시키기 위한 방안으로 내부를 폼으로 충전하는 방법을 제시하였으며 그 가능성을 구조해석을 통해 확인하였다. The failure mechanism of a hollow bridge deck which is made of fiber reinforced polymer (FRP) to improve its durability and life time significantly is investigated using both experiments and analyses. While the Load-displacement behavior of the deck in the longitudinal direction is almost linear just before the failure, the behavior in the transverse direction shows a strong nonlinearity even in its initial response with relatively small magnitude of loads. We found that the nonlinearity is due to the imperfection of the connection between the flange and the web; a plastic deformation can t라e place in the connection. The argument is demonstrated using a simple structural model in which a rigid plastic hinge is introduced to the connection. We also checked the contribution of the delamination mechanism to the failure. But the delamination is not the main mechanism which initiates and causes the failure of the bridge deck. In order to improved the structural behavior of the deck in the transverse direction, we suggested that the empty space of the bridge deck is filled with a foam and confirmed the improved behavior by a numerical analysis.
이승정,윤영철,조우연,유성문,지광습,Lee, Seung-Jung,Yoon, Young-Cheol,Cho, Woo-Yeon,Yu, Seong-Mun,Zi,, Goang-Seup 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.4
본 논문에서는 비선형 유한요소해석 기법을 이용하여 API-X80 강재 라인파이프의 대변형 비선형 거동을 모사하였다. 강재의 구성방정식을 작성하기 위해 GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman) 모델을 사용하였다. 대변형 해석을 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS과 연계해서 사용할 수 있는 사용자 서브루틴(User Subroutine)의 사용자 재료모델(UMAT)을 개발하였다. 유한요소해석 결과와 일축인장실험의 결과와의 비교를 통해 GTN 모델에서 사용되는 재료모델상수를 도출하였다. 도출된 모델상수를 이용해 API-X80 강재 라인파이프의 소성 좌굴변형해석을 실시하여 실험결과와 비교하였고 소성 좌굴변형에서 발생하는 거동 특성을 성공적으로 모사하였다. We simulated large deformation and inelastic behavior of API-X80 steel linepipes using nonlinear finite element method. Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN) model is employed for the development of the constitutive model of the steel. The GTN model is implemented in the form of the user-supplied material subroutine(UMAT) for the commercial software of ABAQUS. To calibrate the model parameters, we simulated the behavior of the uniaxial tension test using ABAQUS equipped with the developed GTN model. Using the set of the model parameters, we were able to capture the characteristics of the plastic buckling of API-X80 steel linepipes.