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제안 방법
- 도로와 차량바퀴의 접촉조건은 LS-DYNA의 라이브러리에서 제공하고 있는 RIGIDWALL-PLANAR 옵션을 사용하였다. 방호울타리의 콘크리트 연석과 도로사이의 경계조건은 LS-DYNA에서 제공하는 BOUNDARY-SPC 옵션을 사용하여 콘크리트 연석 바닥의 변위 및 회전에 대하여 구속하였다. 차량이 방호울타리에 충돌 시 차량과 방호울타리의 마찰계수는 LS-DYNA에서 제공하는 AUTO-SURFACE-TO-SURFACE 옵션을 사용하여 표 2와 같이 적용하였다.
- 충돌 후 차량의 진행을 고려하여 교량용 방호울타리를 길이 30m로 모델링하였으며, 이는 실제 충돌 시험 시 교량용 방호울타리 설치 길이와 동일하다. 또한, 지주 간격을 실제 충돌 시험과 동일한 2m로 모델링하였다.
대상 데이터
- 강재– FRP 합성 교량용 방호울타리는 현재 일반도로 및 고속도로에서 널리 적용 가능한 SB4등급을 선정하였다.
- 8mm로 구성되어 있다. 강재는 구조용 강재인 SS400을 사용하였고, FRP는 유리섬유 및 폴리에스테르 수지로 제작하였다. 강재– FRP 합성 교량용 방호울타리의 설치 전경을 그림 2에 나타내었다.
- 방호울타리는 구조적 강도성능, 탑승자 보호성능, 충돌 후 차량의 안전 성능기준을 만족해야 한다. 구조적 강도성능은 트럭을 대상으로 평가하였다. 충돌 후 빔의 최대변형은 0.
- 사용 요소 수는 총 172,640개다. 도로는 강체로 모델링하였고, 차량이 충분히 거동할 수 있는 연장을 가지기 위해 길이 33m, 폭 15m 로 모델링하였다.
- 또한, 지주 간격을 실제 충돌 시험과 동일한 2m로 모델링하였다. 사용 요소 수는 총 172,640개다. 도로는 강체로 모델링하였고, 차량이 충분히 거동할 수 있는 연장을 가지기 위해 길이 33m, 폭 15m 로 모델링하였다.
- 3톤의 승용차(Dodge Neon)모델과 16톤 트럭(CME – HGV truck)모델을 사용하였다. 승용차는 31,355개의 요소로 이루어졌고 트럭은 33,297개의 요소로 이루어졌다. 트럭의 경우 제공된 모델의 중량이 16톤으로 “차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람”의 충돌 차량 기준인 14톤과 일치시키기 위하여 짐칸의 집중질량을 2톤 감소시켰다.
- 지주의 높이는 750mm, 콘크리트 연석의 높이는 250mm로 되어있다. 지주, 리브 및 베이스 플레이트는 용접 구조용 강재인 SM400을 사용하였으며 두께는 각각 6mm, 12mm, 14mm이다.
- 차량 모델링에 있어서는 미국의 NCAC(National Crash Analysis Center)가 제공하는 1.3톤의 승용차(Dodge Neon)모델과 16톤 트럭(CME – HGV truck)모델을 사용하였다.
이론/모형
- 도로와 차량바퀴의 접촉조건은 LS-DYNA의 라이브러리에서 제공하고 있는 RIGIDWALL-PLANAR 옵션을 사용하였다. 방호울타리의 콘크리트 연석과 도로사이의 경계조건은 LS-DYNA에서 제공하는 BOUNDARY-SPC 옵션을 사용하여 콘크리트 연석 바닥의 변위 및 회전에 대하여 구속하였다.
- 방호울타리의 콘크리트 연석과 도로사이의 경계조건은 LS-DYNA에서 제공하는 BOUNDARY-SPC 옵션을 사용하여 콘크리트 연석 바닥의 변위 및 회전에 대하여 구속하였다. 차량이 방호울타리에 충돌 시 차량과 방호울타리의 마찰계수는 LS-DYNA에서 제공하는 AUTO-SURFACE-TO-SURFACE 옵션을 사용하여 표 2와 같이 적용하였다.
- 충돌조건은 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람(2008)에 준하여 충돌속도, 충돌각도, 충돌지점을 고려하였다. 충돌속도는 대상 시설의 시험기준에 따라, SB4등급의 구조적 강도성능 평가를 위한 시험인 경우에는 트럭의 속도로 65km/h를 적용하였다.
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