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Gen 생성 편집

[Gen/Pushover]힌지가 발생하지 않았는데 강성비가 0으로 되면서 해석이 종료되는 경우

질문

정적 증분 해석을 실행하면 힌지가 발생하지 않은 상태에서 강성비가 0.0%로 발생하면서 자동 종료됩니다. 무엇이 원인일까요?

 

답변

힌지가 1개도 항복하지 않은 상태로 표시됩니다만, 사실은 항복이 발생하여 강성비가 매우 작아져서 자동종료 되고 있습니다. 구체적인 설명은 다음과 같습니다.

[그림 1] 자동종료

위와 같은 메시지가 출력되며 해석이 자동 종료됩니다. 즉, 해석은 54Step까지 수행했고, 54Step에서 강성비가 0.0이 되었다는 의미입니다만, 결과를 보면 아래 그림과 같이 53Step까지만 출력됩니다.

[그림 2] Deformed Shape

midas Gen의 Pushover해석에서는 강성비가 0.0이 되는 스텝에서는 발산하게 되는 케이스가 대부분이라서 발산하는 스텝에서는
비현실적인 결과가 나오게 됩니다.
따라서, 강성비가 0.0이 되어 해석이 자동 종료되면, 출력 시에는 현재스텝에서 1Step을 뺀 Step까지만 결과로 출력하고 있습니다.
실제해석은 54Step까지 수행했지만, 결과는 53Step까지 출력되고 있으며, 결과를 검토해 보면 탄성 상태인 것으로 보이지만 사실은 54Step에서 어느 부분에 항복으로 인하여, 강성비가 0.0이 되어 자동 종료된 것입니다.
위의 설명을 보충하기 위해서 다음과 같이 검토해 보도록 하겠습니다.
하중증분해석에 Current Stiffness Ratio는 강성비로서 초기상태에서는 100%, 강성이 완전히 상실된 극한 상태에서는 0.0%가
됩니다.
따라서, 0.0%가 되면 하중 증분해석으로 더 이상 해석을 수행할 수 없는 한계상태가 되어 해석을 자동 종료하므로, 하중
증분해석으로는 검토자체가 곤란하기 때문에, 변위 증분으로 해석하여 검토합니다.
변위증분으로 해석해 보면 다음과 같은 결과가 얻어집니다.

     

                                                   [그림 3] 변위 증분 해석 결과            [그림 4] 기존모델결과(하중증분, 자동종료)

[그림 5] 변위 증분 해석(내력저하시의 힌지발생)

위의 변위증분해석 결과로 알 수 있는 것과 같이, 기존모델에서는 하중 증분해석에서 자동종료된 점에서 외력(내력)이 갑자기 떨어지는 것을 확인할 수 있습니다.

위와 같은 원인으로 하증 증분해석에서 해석이 자동종료 된 것으로 판단 할 수 있습니다.

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