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폭발하중을 받는 콘크리트 벽체구조의 HFPB 해석 = HFPB Analysis of Concrete Wall Structure Subjected to Blast Loads
저자
남진원(Nam Jin Won) ; 김호진(Kim Ho Jin) ; 김성배(Kim Sung Bae) ; 변근주(Byun Keun Joo)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2007
작성언어
Korean
주제어
KDC
531
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
433-442(10쪽)
KCI 피인용횟수
7
제공처
소장기관
폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야한다. 그러나 폭발하중을 받는 구조물의 설계 및 해석에 일반적으로 사용되고 있는 기존의 근사적 해석기법은 폭발하중에 대한 경계조건과 동적재료특성을 정확하게 반영하지 못할 뿐 아니라 폭발하중을 받는 구조물이 나타내는 국부적인 거동을 나타내지 못한다. 또한 근사적 해석기법 결과의 정확도와 신뢰성에 대한 문제는 꾸준히 지적되어오고 있다. 게다가 동적하중에 대한 콘크리트와 철근의 응답은 정적하중에 대한 응답과 상이하므로 폭발하중에 대한 응답을 계산하는데 있어 정적하중이나 준정적하중상태로 정의되는 재료 모델을 사용하는 것은 적합하지 않다. 따라서, 본 연구에서는 폭발하중에 대한 콘크리트 구조물의 동적거동을 예측하기 위해 물리적 현상에 충실하는 정밀해석 방법인 HFPB(high fidelity physics based) 해석방법을 사용하였다. HFPB 해석을 위해서는 양함수적(explicit) 유한요소 코드인 LS-DYNA가 사용되었고, 해석결과의 비교를 위해서 단자유도 시스템 해석이 수행되었다. 해석결과를 통해 HFPB 해석방법은 단자유도 해석방법에 비해 합리적인 결과를 나타내며, 단자유도 해석방법은 경우에 따라 구조물의 성능을 과대 또는 과소평가할 수도 있는 것으로 분석되었다. 따라서, 정확하고 상세한 방호성능의 평가 및 설계가 요구되는 경우에는 적합한 재료모델을 사용하는 정밀해석 방법이 필요할 것이다.
더보기As blast load is impulsive load of extremely short duration with very high pressure, the strain rate and local damage effect of concrete structures subjected to blast loads should be considered in the dynamic analysis. However, the approximate and simplified analysis techniques, which have been generally used in the design and analysis of structures subjected to blast load, cannot accurately consider effect of boundary conditions and dynamic material properties. Problems on the accuracy and reliability of approximate analysis results have also been pointed out. In addition, as the response of concrete and reinforcement on dynamic load is different from that on static load, it is not appropriate to the use material model defined in the static or quasi-static conditions in calculating the response on the blast load. Therefore, this study suggest the dynamic analysis method using high fidelity physics based (HFPB) analysis to predict damage and failure of a concrete structure under the blast loading condition. The explicit finite element code LS-DYNA is adopted for HFPB analysis and single-degree-of-freedom (SDOF) system is used for comparison of results. From the analysis results, it is found that HFPB analysis could represent reasonable results compared to those of SDOF analysis and SDOF analysis might overestimate or underestimate the resistance of structure under blast load. In case of detailed analysis, HFPB analysis with proper material model is needed to evaluate the resistance of structure correctly.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2013-01-01 | 평가 | 학술지 통합 (등재유지) | |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
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