"구조해조"의 두 판 사이의 차이

2024년 6월 14일 (금) 01:05 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 위상 최적화 기법을 이용한 트러스교 설계

영문 : Truss bridge design using topology optimization technique

과제 팀명

구조해조

지도교수

김선중 교수님

개발기간

2024년 3월 ~ 2024년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 토목공학과 2021****** 이**(팀장)

서울시립대학교 토목공학과 2017****** 송**

서울시립대학교 토목공학과 2019****** 고**

서울시립대학교 토목공학과 2021****** 손**

서울시립대학교 토목공학과 2021****** 윤**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 교량 붕괴 시의 상황을 가정하여 신속한 재시공을 목표로 한다. 본 프로젝트에서 선정한 교량은 강원도 동해시에 위치한 전천과선교로, 위상 최적화 분석을 통해 최적 형상을 추출하고 Visual FEA 프로그램을 통해 안정성과 사용성을 검토하여 실제 설계에 준하는 교량 설계를 진행한다.

◇ 실제 교량에 적용되는 하중인 콘크리트 및 강재의 자중, 표준트럭하중, 표준차로하중, 풍하중, 지진하중을 도로교 설계기준에 따라 하중을 조합·재하하여 Matlab을 이용한 위상 최적화를 통해 최적 트러스교 형상을 결정한다. 교량의 안정성과 사용성을 검토하기 위해 교량에 가해지는 집중하중 및 등분포하중을 각 트러스 부재 절점에 작용하는 절점하중으로 변환하여 Visual FEA 프로그램에 적용해 처짐과 부재력을 확인한다.

개발 과제의 배경

◇ 일반적으로 구조설계 시 내적 안전성과 외적 안정성의 충족을 목적으로 하는데, 전통적인 초기 설계 방식은 능숙한 숙련자의 경험과 직관에 의하더라도 한 번에 모든 조건을 만족하는 경우는 드물다. 여러 번의 변경 및 성능 확인 절차를 거쳐야 하며, 설계조건을 만족하더라도 너무 높은 안전율로 인해 비경제적인 설계가 되는 경우도 허다하다.

◇ 분당 정자교 붕괴로 인해 부실시공 교량들에 대한 재시공이 요구되며, 교량 설계 시간 단축의 중요성이 대두되었다. 전통적 설계 방식의 한계를 극복하기 위해 설계 제약조건 만족만을 목표로 하는 것이 아닌 안전성과 사용성을 모두 고려한 설계 방식인 위상 최적화 개념을 도입해 급속 디자인을 하고자 한다.

개발 과제의 목표 및 내용

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용