Release Note - admin.midasuser.comadmin.midasuser.com/UploadFiles2/13/Civil LSD plus V300 Release... · Wood-Armer moment calculations x y Sub-Domain for Rebar Direction Definition

DESIGN OF CIVIL STRUCTURES

Release NoteRelease Date : 2015.06.09

Product Ver. : Civil 2012+ / Civil LSD+ V3.0.0

Enhancements

Part III. Civil LSD+ 한계상태설계기준 개정판 (2015) 반영 내용

*공통사항

1. 사용한계하중조합V 추가

2. 표준차로하중변경

3. 피로설계트럭하중변경

4. 신축이음장치충격계수변경

*강교

1. Steel Composite Girder Bridge 설계를위한최신설계기준반영

*콘크리트교

1. Parabolic 콘크리트응력-변형률적용 (변경된포물선식적용)

2. PS 강재부착특성고려계수 ξ1변경

*내진설계

1. 단부이외구역전단강도검토식변경

Part I. Civil 2012+ / Civil LSD+ 개정내용

1. 64bit Solver 및 Pre/Post-Processing 성능지원

2. Steel Composite Girder Bridge Wizard 를통한강합성교량모델자동생성

3. Resultant Force Diagram 기능 (Local Direction Force Sum 기능보완)

4. RC Rating(내하력평가) 기능추가

5. 기준선(Reference Line)을고려한 Node Local Axis 정의기능

6. Plate 요소의요소축정렬기능

7. Plate 요소 Stiffness Scale Factor 기능

8. Pressure Load 입력편의기능

9. 선택된 Pushover Load Cases에대한 Pushover 해석수행기능

10. 대변형을고려한비선형해석지원

11. 비탄성힌지특성(Inelastic Hinge Properties) 기능개선

12.바닥하중(Floor Load) 입력기능개선

13. Wood-Armer모멘트계산기능개선

Part II. Civil 2012+ / Civil LSD+ 개정내용 (해외 관련)

1. Section Properties에 ‘Steel Girder’ 탭 추가

2. 프리캐스트거더에대한 Tendon Profile 자동생성기능

3. 이동하중횡방향최적화기능

4. Eurocode 이동하중해석을위한 ‘LM1 & LM3’ 동시발생부재력확인기능

5. 인도이동하중해석을위한 Permit Truck 하중제공

6. 미운수부(DOTs, Departure of Trasportation) 기준에따른차량하중 DB 탑재

7. 미운수부(DOTs, Departure of Trasportation) 기준에따른 PSC단면 DB 탑재

3 / 37

Enhancementmidas Civil

1. 64bit Solver 및 Pre/Post-Processing 성능 지원


GPU (Graphic Processing Unit)

GPU 기반의신규MIDAS 솔버

CPU only 와 GPU 지원솔버의데이터처리방식

새로운midas Civil에서는 64비트솔버를지원함으로써대용량구조해석모델을더빠른속도로처리하는것이가능

그래픽이외의작업시에는활동하지않는고성능 GPU가솔버를지원하도록하여더욱향상된속도의해석이가능

Solver뿐만아니라 64bit전후처리기반구현으로과거 ‘메모리부족’ 등의문제개선

※효용성 :해석및전후처리전환속도개선.특히,대규모모델링및해석을수행하는사용자편의성대폭강화.

4 / 37


해석 비교 예시

Case study 1

Elements 56,634

Analysis Type Static Analysis

System Solution Time

Civil 32-bit 2641.57 sec.

Civil 64-bit 1590.49 sec.1.7 times faster

Case study 2

Elements 116,586

Nodes 158,256

Analysis Type Material Nonlinear Analysis

Now able to solve

System Solution Time

Civil 32-bit Out of Memory

Civil 64-bit 13663.80 sec.


5 / 37


Layout : 교량의기본적인 기하형태 정의• Girder Type and Modeling Type• Bridge Alignment• Span• Substructure• Boundary Condition

Section : 단면 정의및 데크, 브레이싱, 거더 위치정의• Transverse deck element• Bracing• Girder

Load : 고정하중 및이동하중 정의• Before and After composite Dead Loads• Live Loads

Construction Stage : 상부슬래브 분할타설 등세부 시공단계 정의• Construction stage• Reinforcement of Deck

Structure > Wizard> Steel Composite Bridge

Wizard를이용한다양한형식의 Steel Composite Girder Bridge Model자동생성 : I형강합성거더 / 강박스합성거더 /개구제형강합성거더

다양한형식의요소를이용한모델링가능 : All Frame / All Plate / Plate(Deck) + Frame(Girder) / Plate(Deck&Web) + Frame(Flange)

상/하부구조물모델링편의성확대 :횡강성확보를위한 Transverse Deck요소(Dummy요소)자동생성 /하부구조모델링여부 (지점표현 vs 직접모델링)선택가능

하중정의및시공단계정의편의성확대 : DC1, DC2, DW하중을 Erection Load로자동분류 /합성단면시공단계및상부슬래브분할타설시공단계자동생성

※효용성 :어렵고오랜시간이소요되는강합성직선교및곡선교모델링작업편의성증대.

2. Steel Composite Girder Bridge Wizard 를 통한 강합성 교량 모델 자동 생성


6 / 37


Different Support Skew and Bracing type

Composite Steel-Tub model

All PlateDeck as Plate

Deck & Web as Plate

Construction Stage with Deck Pouring Sequence

Tapered Girder Section


7 / 37


강합성거더가사용된곡선교,사교등의경우,합성단면이적용된 Beam요소대신 Plate와 Beam요소가혼재된형태로모사되는경우가다수

기존버전 : Local Direction Force Sum기능으로 Text/Table형태로만부재력결과확인가능

→ V300버전 : Plate와 Beam요소의 Local Direction Force Sum부재력결과(Fx, Fy, Fz, Mx, My and Mz)를 Diagram형태로출력해주는기능제공

해당기능은정적하중,시공단계하중,지점침하하중,응답스펙트럼하중그리고이동하중에적용가능

※효용성 : Plate요소를사용하여상세검토를다수수행하는경우,전체적인Diagram형태를확인이불가했던어려움극복.

Properties > Section > Section for Resultant Forces

Results > Forces > Resultant Force Diagram

Resultant Force Diagram

Resultant Force Table

3. Resultant Force Diagram 기능 (Local Direction Force Sum 기능 보완)


8 / 37


Virtual Section Local Axis

Section for Resultant Force


9 / 37


RC교에대한해석보고서,단면설계보고서,내하력및안전등급평가보고서출력

내하력평가를위해하중조합및계수를 Static Load와 Live Load로구분하여정의

구조계산보고서로출력할항목을사용자가선택

모델링할때사용했던재질특성을설계에사용할재질특성으로변경하여적용

※효용성 :반복적이고까다로운안전진단평가및보고서작성업무를 Rating(내하력평가)기능을이용하여쉽고빠르게수행가능.

4. RC Rating(내하력 평가) 기능 추가

Rating Parameters Beam/Plate 요소 철근 정보 입력 주철근 및 보조철근 재질 입력

하중조합입력


10 / 37


해석 보고서 및 내하력 평가 보고서 출력

Rating > Bridge Rating Design > Analysis Report Print


11 / 37


해석 보고서 및 내하력 평가 보고서 출력

선택한부재의위치에따라정/부모멘트에대한단면설계를실시합니다.

내하율산정, 응답보정계수산정, 공용내하력산정의순서대로평가하여 OK 혹은 NG를 산출합니다.


12 / 37


정의된기준선(Reference Line)에따라절점좌표계(Node Local Axis)정의

‘2 Point선택’ 혹은 ‘1Point+Global축선택’ 방법을사용하여기준선(Reference Line)정의

Node Local Axis기능은곡선교의지점부등의절점좌표계정의시유용

※효용성 :곡선교혹은사교등의교량모델링시경계지점을직접각도를계산하여Nodal Axis설정해주어야했던번거로움해소.

Boundary > Node Local Axis

xyz

xyz

Sub-Domain for Rebar Direction Definition

5. 기준선(Reference Line)을 고려한 Node Local Axis 정의 기능


13 / 37


Local Axis for Post-processing

Related result functions

Plate Forces/Moments

Plane-Stress/Plate Stresses

Plane Strain Stresses

Axisymmetric Stresses

Results > Plate Local Axis

• 결과확인시 Plate Local Axis를 Global축혹은원통축(cylindrical axis / ±X, ±Y, ±Z, ±R, ±TH)기준으로정렬

• 기존버전 : Plate요소의부재력/응력확인시,원통축(Cylinderical Axis)기준으로정렬불가.또한 Local-x축방향이요소의모서리방향에따라정렬되어있어 Local축변경이자유롭지못함

→ V300버전 :원통축(Cylinderical Axis)기준정렬및요소의모서리방향과관계없이자유롭게요소축방향변경가능

※효용성 : Dome형구조물,수처리구조물,라멘/암거등 Plate요소를사용한구조물의결과확인시요소축정렬의어려움해소.

6. Plate 요소의 요소축 정렬 기능


14 / 37


Plate Stiffness Scale Factor

Plate Stiffness Scale Factor Table

Boundary Change Assignment

Properties > Scale Factor > Plate Stiffness Scale Factor

• Beam요소에만적용가능했던 Stiffness Scale Factor기능을 Plate요소에도적용가능

• 불규칙적인요소망에대해사용자지정방향으로 Scale Factor를적용가능

※효용성 :균열이발생한단면이나콘크리트벽체를모사하기위하여 Plate요소에 Stiffness Scale Factor기능적용으로보다정확한해석가능.

7. Plate 요소 Stiffness Scale Factor 기능


15 / 37


• Pressure Load를이용한 Plate하중입력시여러 Load Case별하중을일괄입력가능

※효용성 : Plate구조물에여러가지하중이복합적으로재하되는경우,개별적으로여러번입력해야하는번거로움해소.

8. Pressure Load 입력 편의기능 추가

Load > Pressure Load > Pressure Load type


16 / 37


•대변형을고려한비선형정적해석/동적해석지원(Pushover Analysis / Nonlinear Time History)

※효용성 :대공간,특수구조물등과도한변형발생이예상되는경우에대한비탄성기하비선형해석지원.

9. 대변형을 고려한 비선형 해석 지원

Pushover> Pushover Global Control

Load > Dynamic Loads > Time History Analysis Data > Load case


17 / 37


Pushover > Perform Pushover Analysis (Select)

• 여러 Pushover Load Case를만들어놓은후 Select기능을통해선택한 Case에대해서만해석수행가능

※효용성 : Pushover해석을다양한 Step수,다양한수렴조건등으로확인하고자할때유용.

Select Pushover Load Case Hinge Status Results

Pushover Curve

10. 선택된 Pushover Load Cases에 대한 Pushover 해석수행 기능


18 / 37


Inelastic Hinge Properties

Properties > Inelastic Hinge Properties

• 기존버전 :비탄성힌지특성(inelastic hinge properties)을단면별로정의.따라서 i단과 j단에별도의항복강도적용불가

→ V300버전 :비탄성힌지특성(inelastic hinge properties)을요소별로정의할수있도록개선. i단과 j단에별도의항복강도적용가능

• 비탄성힌지특성(inelastic hinge properties)적용시Works Tree에서Drag & Drop을통하여적용가능

※효용성 :비탄성힌지특성(inelastic hinge properties)입력방식다양화로보다정확한모델링및해석가능.

11. 비탄성 힌지 특성(Inelastic Hinge Properties) 기능 개선


19 / 37


Assign Floor Loads

Load > Static Load > Assign Floor Loads

• 기존의 Beam요소로폐합된구역뿐만아니라, Plate요소로폐합된구역에대해서도바닥하중(Floor Load)재하가능

※효용성 :벽체로구성된구조물에바닥하중(Floor Load)입력편의성강화.

12. 바닥하중(Floor Load) 입력 기능 개선


20 / 37


이동하중,시공단계하중, Envelope하중조합에대해서Wood-Armer모멘트계산추가지원 (이동하중은AASHTO-LRFD, Eurocode, BS Code기준에대하여제공)

Moving Load Analysis Control에서“Normal+ Concurrent Forces/Stresses”선택 시 Plate요소에대한동시발생부재력이Wood-Armer moment산정시사용

Global XY평면뿐만아니라,모든평면에대하여Wood-Armer moment계산가능하도록개선

Node/Element > Define Sub-Domain

Result Tables > Plate > Force & Stress > Plate Force (W-A Moment)

Reference axes for Wood-Armer

moment calculations

x

y

Sub-Domain for Rebar Direction Definition

Wood-Armer Moment Contour and Table

13. Wood-Armer 모멘트 계산 기능 개선


21 / 37


Steel Girder탭에서종방향보강재가포함된 Steel box와 I형거더단면정의가능(Flat, T, U-Rib형태의보강재지원)

종방향보강재를단면강성에포함시킬지여부를선택가능

대칭및비대칭단면모두지원

러시아 SNiP/SP기준적용시해당단면설계지원

Properties > Section Properties

Steel Box Girder Steel I Girder

Unsymmetrical Shape of Box Girder Unsymmetrical Shape of I-Girder

1. Section Properties에 ‘Steel Girder’ 탭 추가


22 / 37


Structure > PSC Bridge > Tendon Template

• 표준프리캐스트거더에대해 UK, USA기준에따른 Tendon Profile자동생성기능

• UK Code DB : UK-M, UK-SY, UK-Y, UK-YE, UK-W, UK-UMB, UK-MY, UK-MYE, UK-Solid Box, UK-SYE, UK-TYE, UK-TYE(Rebate), UK-TY, UK-TY(Rebate), UK-T, UK-U_SU

• USA Code DB : AASHTO, ILDOT, massDOT, MoDOT, LADOT, ODOT, RIDOT, TXDOT

2. 프리캐스트 거더에 대한 Tendon Profile 자동생성기능


23 / 37


Existing Vehicle location Additional Vehicle locations considered

Load > Moving Load > Traffic Line(Surface) Lanes

기존 :차선(Line Lane & Surface Lane)정의시이동하중이차선의중앙부에재하

→ V300버전 :이동하중최적화기능옵션적용시차선의횡방향내에서좌단/중앙부/우단중가장불리한위치에이동하중재하 (AASHTO Standard, AASHTO LRFD, Russia Code)

차선정의기능(Traffic Line(Surface) Lanes)창에서 ‘Traffic Lane Optimization’ 옵션선택후, Lane폭을입력시기능적용

3. 이동하중 횡방향 최적화(Traffic Lane Optimization) 기능


24 / 37


Ecc: 5

.33

4 m

Ecc: 2

.28

6 m

Without Optimization

With Optimization

1279.08 kN.m

1498.04 kN.m

1395.68 kN.m

1687.86 kN.m

Reference Line

5.334 m

2.286 m

Reference Line

17.5 ft

7.5 ftEcc: 5

.33

4 m

Ecc: 2

.28

6 m


25 / 37


기존 버전 : LM1, 2, 3, 4와 Rail Load 등 단일 하중 모델에 대해서만 동시발생 부재력 확인 가능. LM1과 LM3의 동시발생 부재력을 확인하기 위해서는 Moving Tracer 기능을 이용하여 이

동하중을정적하중(Static Load)로변환하여확인필요

→ V300버전 :이동하중에서 “LM1&3Multi”와 “LM1&3Multi(Straddling)” 선택.결과확인시 Table > Context Menu에서 [View by Max Value Item]을통하여 “LM1&3Multi”와

“LM1&3Multi(Straddling)”에대한동시발생부재력확인가능

Analysis > Analysis Control > Moving Load

Load > Moving Load > Vehicles

Results > Result Tables > Beam > Forces > View by Max Value Item

Concurrent Force Table

Moving Load Case

Moving Load Analysis Control

4. Eurocode 이동하중 해석을 위한 ‘LM1 & LM3’ 동시발생 부재력 확인 기능


26 / 37


인도차량하중중 User Define에 Permit Truck하중(트레일러)제공

다양한형태의바퀴구성이나하중의크기를지정가능 (최대차축의개수 : 100개)

콤보박스에서 IRC class special vehicle DB선택가능

Loads > Moving Load > Moving Load Code > India

Loads > Moving Load > Vehicles

IRC Class Special Vehicle Moving Load Case

5. 인도 이동하중 해석을 위한 Permit Truck 하중 제공


27 / 37


Load > Moving Load > Vehicles

-AASHTO LRFD 차량하중에미운수부(Departure of Transportation)에따른차량 DB 탑재 (Illinois, Iowa, Louisiana, Missouri, Ohio, Rhode island, Virginia and Wisconsin.)

DOT Type Number of vehicles

- AASHTO 5

Illinois ILDOT 12

Iowa IADOT 4

Louisiana LADOT 12

Missouri MoDOT 8

Ohio ODOT 4

Rhode island RIDOT 7

Virginia VADOT 4

Wisconsin WIDOT 1

Two design trucks loaded for maximum negative moment at the first pier

ILDOT Legal load Type 3S2 56T

ILDOT Legal load

Load > Moving Load > Moving Load Code > AASHTO LRFD

6. 미 운수부(DOTs, Departure of Trasportation) 기준에 따른 차량하중 DB 탑재


28 / 37


TXDOTBoxbeam Type

ODOTWF Type

VADOTPCBT Type

MoDOTNu Type

Properties > Section > Section Properties

미운수부(Departure of Transportation)에따른 PSC단면DB탑재

→ PSC- Value단면 DB : Iowa DOT, Illinois DOT, Massachusetts DOT, Louisiana DOT, Ohio DOT, Rhode Island DOT, Texas DOT, and Wisconsin DOT

→ PSC-I단면 DB : Caltrans, Iowa DOT, Missouri DOT, Ohio DOT, Texas DOT, Virginia DOT, and Wisconsin DOT

Number of PSC I

sections

Number of PSC-Value Sections

AASHTO 6

IADOT 4 4

ILDOT - 12

LADOT - 7

MassDOT - 85

MoDOT 5 9

ODOT 7 12

RIDOT - 25

TXDOT 7 28

VADOT 9 -

WIDOT 2 5

7. 미 운수부(DOTs, Departure of Trasportation) 기준에 따른 PSC단면 DB 탑재


29 / 37


1. 사용한계하중조합V 추가

기존 (2012) 변경 (2015)

Part III. Civil LSD+ 한계상태설계기준 (2015) 반영내용 - 공통사항

30 / 37


2. 표준 차로하중 변경

기존 (2012)

변경 (2015)


31 / 37


3. 피로설계 트럭하중 변경

기존 (2012)

변경 (2015)

기존피로하중

표준트럭하중 변경된피로하중

80%


32 / 37


4. 신축이음장치 충격계수 변경

기존 (2012) 변경 (2015)


33 / 37


1. Parabolic 콘크리트 응력-변형률 적용 (변경된 포물선 식 적용)

기존 (2012)

변경 (2015)

→ 직사각형 단면설계 시 등가응력블럭 적용이 가능하지만,

직사각형 이외의 임의형상단면 설계 시 포물선-사각형 곡선의 응력분포를 통해 압축력 산출 필요

등가응력블럭곡선 VS 포물선-사각형곡선 (도.한 5.5.1.6 해설(2))

Part III. Civil LSD+ 한계상태설계기준 (2015) 반영내용 - 콘크리트교

34 / 37


2. PS 강재 부착 특성 고려 계수 ξ1 변경

기존 (2012) 변경 (2015)

Part III. Civil LSD+ 한계상태설계기준 (2015) 반영내용 - 콘크리트교

35 / 37


1. 단부 이외 구역 전단강도 검토식 변경

기존 (2012) 변경 (2015)

Part III. Civil LSD+ 한계상태설계기준 (2015) 반영내용 - 내진설계

Documents

Release Note - admin.midasuser.comadmin.midasuser.com/UploadFiles2/13/Civil LSD plus V300 Release... · Wood-Armer moment calculations x y Sub-Domain for Rebar Direction Definition