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토목구조물의 설계 성과 체크 지원 시스템　 NEDO사업 채택 프로그램 릴리스 예정 ● 2011년 4월

설계 성과 체크 지원 시스템의 개요

본 시스템은 『토목구조물의 설계에 있어서 중대한 하자가 있는가 없는가의 체크를 정확하고도 단시간에 실현』을 목적으로 하고 있으며, 독립행정법인 신에너지・산업기술종합개발기구(NEDO)에서 공모된, 2009년도 제2회 [이노베이션 추진사업(산업기술실용화 개발조성사업)]으로 채택되었습니다(2009년8월). 본 시스템은 표1에 나타내는 4종류의 시스템으로 구성되어 있으며, 이번에는 시스템C, D를 메인으로 설명합니다. 또한 Up&Coming No.87(2010년9월) 신제품 프리뷰[설계 성과 체크 지원 시스템]도 함께 보시기 바랍니다. 시스템명 대상구조물 A：설계 성과 대조 시스템 상부공/교대/교각/옹벽/BOX컬버트 B：개산치 체크 시스템 상부공반력/옹벽/BOX컬버트 C：내진 성능 정적 검토 시스템 상부공/하부공/기초공 D：내진 성능 동적 검토 시스템 상부공/하부공/기초공 ▲표1 항목 교대 교각 SYSTEMC 설계조건 중요도구분 ○ ○ ○ 지역구분 ○ ○ ○ 지반종별 ○ ○ ○ 연직사하중반력 ○ ○ ○ 관성력작용위치 × 직각만 ○ 교축방향/교축직각방향 L1 설계진동단위 × × ○ 상부공분담중량 × × ○ 고유주기T ○ ○ ○ 설계수평진도Kh ○ ○ ○ 지반면의 설계수평진도Khg ○ × ○ 관성력H × × ○ L2（Ⅰ） 설계진동단위 × × ○ 면진화 × ○ ○ 상부공분담중량 × ○ ○ 고유주기T × ○ ○ 설계수평진도Khc × ○ ○ Cz・Khco × ○ ○ 지반면의 설계수평진도Khg × ○ ○ 관성력H × × ○ L2（Ⅱ） 설계진동단위 × × ○ 면진화 교축만 ○ ○ 상부공분담중량 교축만 ○ ○ 고유주기T 교축만 ○ ○ 설계수평진도Khc × ○ ○ Cz・Khco 교축만 ○ ○ 지반면의 설계수평진도Khg 교축만 ○ ○ 관성력H × × ○ ▲표2

시스템C(내진 성능 정적 검토 시스템)

(1)주요 검토 항목에 대해서 시스템C는 [도로교시방서IV하부구조편] 및 [도로교시방서V내진설계편]에 기초를 두고, 정적 해석에 의해 하부구조의 내진 성능 검토를 하는 시스템입니다. 본 시스템에서는 당사의 [진도산출]의 이미지로, 교량구간마다 상부구조데이터, 하부구조(교대, 교각, 말뚝기초)데이터를 설계도서에 따라 입력하고 계산을 실행함으로써 아래표와 같이 하부구조마다 해당 하부구조로부터 분담하는 상부구조중량과 고유주기의 산정은 물론, 하부구조에 대해서는 레벨1, 레벨2의 내진 성능 검토 체크를 실시합니다. 시스템C에서는 후술의 시스템D용 데이터를 작성합니다. 그 때, 그림1과 같이 교각의 M-θ모델화의 지정 등이 필요하게 됩니다. ▲그림1　시스템D용 익스포트 이미지도 익스포트 화면에서는 지진동타입, 지반종별, 모델(교각), Ld산출방법, 질량 매트릭스, 면진지승모델 결정한 후에 시스템D용 데이터의 익스포트를 실시합니다. 그림2에 시스템C에서 시스템D로의 데이터 흐름과 시스템D의 처리의 흐름을 나타냅니다. ▲그림2　시스템C, D의 처리 플로우

시스템D(내진 성능 동적 검토 시스템)

(1)시스템D의 개요 시스템D는 시스템C에서 얻어진 구조 골조 해석 모델을 이용해 당사의 비선형 동적 해석 프로그램을 이용하여 [도로교시방서IV하부구조편] 및 [도로교시방서V내진설계편]을 토대로 동적 해석에 의해 하부구조의 내진 성능 검토 체크를 실시합니다. (2)주요 검토 항목에 대해서 시스템D에서는 지승변형량, 잔류변위, 최대응답곡률, 전단에 대한 검토를 하고, 각 교각마다 판정 결과를 정리하여 표시합니다. ▲그림3　시스템D 메인 윈도우 이미지와 계산 처리 플로우 ▲그림4　시스템D 결과 표시 이미지 화면

마지막으로

본 제품은 체크하는 쪽의 입장에서 개발한 전혀 새로운 시스템입니다. 기존의 설계용 프로그램과 본 체크 지원 시스템을 잘 활용함으로써 설계 미스가 적어지도록 공헌해가고 싶다고 생각합니다.

(Up&Coming '11 신년호 게재)

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