지진시 하중조합 갯수 줄이기 실험

교량이 아닌 다른 토목구조물의 내진설계를 하다가, 지진력의 방향을 4방향 모두 구현할 때 하중조합의 갯수가 4배가 되어버리는 참사를 막기 위해 실험을 하나 해보았다.

 

지진력의 MAX 하중조합을 Envelope으로 미리 만들었다. 즉,

 

MAX_기능수행_지반변위 = Envelope (기능수행_지반변위_0도, 기능수행_지반변위_90도, 기능수행_지반변위_180도, 기능수행_지반변위_270도) 

MAX_기능수행_주면전단력 = Envelope (기능수행_주면전단력_0도, 기능수행_주면전단력_90도, 기능수행_주면전단력_180도, 기능수행_주면전단력_270도)

MAX_기능수행_관성력 = Envelope (기능수행_관성력_0도, 기능수행_관성력_90도, 기능수행_관성력_180도, 기능수행_관성력_270도)

 

그리고 기능수행 하중조합 8가지를 만들 때 위의 MAX 지진력케이스를 가져오면 기능수행시 하중조합은 8개만 만들면 된다.

 

위 이미지 처럼 하중조합을 만들면 작업시간이 많이 줄어들게 되며 하중조합의 오류를 관리하기도 쉬워진다.

 

그런데 결과는

기능수행 지진력의 MAX조합을 미리 만든후, 기능수행 하중조합에 그 MAX조합을 태운 경우

전체 모델링 중에 외벽에서만 2%대의 차이를 보였고 나머지는 1% 미만의 차이가 났다. 단면력의 절대값은 지진력의 MAX조합을 미리 만들어서 하중조합에 태운 (하중조합의 갯수를 절약한) 경우가 더 크게 나왔다.

 

aaaaaa.zip

0.50MB

 

지진력의 방향 4가지의 조합 중에 최대를 만들어서 지진시의 최대 단면력을 구하되 하중조합에 상시하중도 포함하게 되어 있으니 추가한다는 개념으로 보면, 지진력의 MAX조합을 미리 만들어서 작업하는 것이 타당한 듯하다. 작업도 더 '인간적'이게 되고 약간 더 안전측으로 본다는 장점도 있다.