질문
락볼트결과가 튀는데 어디가 잘못되었나요?
답변
Truss/Embedded Truss/Nail/Anchor/Rock Bolt는 축력만 받는 부재로 거동을 하게 됩니다. 전단력이나 모멘트에 대한 거동이 구현되지 않기 때문에 여러 요소로 분할된 상태로 모델링이 되면 요소를 연결시켜주는 각 절점에서 결과가 분산되어 특정 요소에서 튀는 결과가 계산될 수 있습니다(사면해석의 경우 안전율이 낮게 계산될 수도 있습니다.)
그림 1(a)는 smart mesh 후 요소망이 완성된 상태입니다. 기본적으로 요소 기준으로 모델정보를 보여주고 있기 때문에 분할된 절점을 확인하지 못하고 해석을 수행하는 경우가 많습니다.
요소망세트를 선택하고 ‘context menu > 레이블 보기 > 절점 보기’를 지정하면, 그림 1(b)와 같이 절점을 확인할 수 있습니다. 해석을 완료시킨 후 축력을 검토해 보면 그림 1(c)와 같이 분할된 요소 기준으로 결과가 계산되었고, 주변 지반의 요소들로 인해 락볼트의 요소길이가 일정하지 않아 좌측과 우측에서 튀는 부분이 발생하였습니다.
(a) 모델정보 (b) 모델 절점확인
(c) 축력결과
그림 1. Smart Mesh 기능을 이용한 락볼트 모델 및 결과
따라서 이런 경우에는 line에 구조특성을 할당한 이후 동일 간격으로 요소를 생성하기 위해 시드정보를 입력합니다. ‘모델 > 요소망 > 시드정보입력’ 으로 락볼트에 해당하는 선을 선택하여 분할간격을 그림 2(a)와 같이 입력하거나, 분할개수를 그림 2(b)와 같이 입력합니다
(시드정보를 주는 경우에는 Embedded Truss 요소가 아닌 Truss 요소로 지정해야 시드정보에 따라 요소가 생성됩니다.).
(a) 분할간격 (b) 분할개수
그림 2.시드정보입력
이후 ‘모델 > 요소망 > Smart Mesh’ 기능으로 요소망을 생성하여 절점을 확인해 보면 그림 3(a)와 같습니다. 그림 1(c) 결과를 얻은 동일한 시공단계를 사용하여 해석을 수행해 보면 그림 3(b)와 같은 일정하게 증가하는 결과를 얻을 수 있습니다.
(a) 모델정보 (b) 축력결과
그림 3.시드정보입력 후 락볼트 모델 및 결과