SoilWorks

해석제어 데이터 (압밀 모듈)

기능설명

- 압밀해석 케이스를 생성합니다.

적용모듈

호출방법

메인메뉴: 해석 & 설계 > 해석제어 > 해석케이스 > 해석제어 데이터()

해석 방법 - 압밀 (FEM) 해석

압밀 (FEM) 해석을 수행합니다. 해석과정에서 사용할 요소, 경계, 하중은 해석 케이스 정의 과정에서 지정하므로 해석제어 데이터만 정의합니다.

<해석제어 [압밀(FEM) 해석]>

최대 시도횟수 / 하중스텝

하중단계와 반복계산 횟수를 지정합니다.

하중스텝 개수

정의된 하중의 증분을 입력합니다. 1인 경우 모든 하중을 한번에 해석합니다.

최대 시도횟수 / 하중스텝

하중 증분당 최대 반복계산횟수를 입력합니다.

수렴 기준

수렴 여부를 판단할 기준을 지정합니다. 복수의 기준을 설정한 경우 모든 기준치에 부합해야 수렴한 것으로 간주합니다.

에너지 놈

에너지 (불형평력 x 증분범위) 놈을 수렴성의 기준으로 사용하며, 입력한 값보다 에너지 놈이 작아질때 수렴한 것으로 간주합니다.

변위 놈

반복 증분변위의 놈을 수렴성의 기준으로 사용하며, 입력한 값보다 반복 증분변위 놈이 작아질 때 수렴한 것으로 간주합니다.

불평형력 놈

불평형력의 놈을 수렴성의 기준으로 사용하며, 입력한 값보다 불평형력 놈이 작아질때 수렴한 것으로 간주합니다.

사용자정의 시간스텝

사용자가 직접 하중스텝을 지정합니다.

비선형 옵션

비선형 해석방법을 설정합니다.

일정 강성법

반복해석과정에서 일정한 강성기울기로 정해에 수렴해가는 방식입니다. 여기서 일정한 강성기울기는 탄성기울기를 의미합니다.

이 방법은 상대적으로 해석시간이 오래걸리는 강성행렬 구성과정을 한번만 수행하므로 해석시간을 단축 할 수 있습니다.

강성변화에 따른 접선기울기가 작은 경우 발생되는 수렴의 불안정성을 제거할 수 있어 안정적인 반면, 접선강성이 작은경우에 해에

수렴해가는 속도가 느려 많은 수의 반복해석이 필요합니다.  

뉴튼랩슨법

반복해석과정에서 하중-변위 선도의 접선 강성기울기로 정해에 수렴해가는 방식입니다. 뉴톤랩슨방법은 현재 변형발생 시점에서의

접선강성을 계산하고 이를 사용하여 해를 찾는 기법입니다. 이 방법은 매 반복해석단계마다 접선강성행렬을 재계산하기 때문에

속도가 느려질 수 있지만, 일정 강성법에 비해 적은 수의 반복해석만으로도 해에 수렴할 수 있습니다.

뉴톤랩슨법은 최초의 반복단계에서 구해진 해와 최종적으로 구해진 해의 경향이 많이 다를 경우 수렴에 실패할 수도 있습니다.

즉, 반복회수는 적은 반면에, 각 반복단계에서 드는 계산비용이 일정강성법이나 수정 뉴톤랩슨법보다 상대적으로 높다고 볼 수 있습니다.

FEM 압밀 해석 수행시 비선형 재료모델인Modified Cam-Clay 모델을 사용할 때 권장하는 해석 옵션 입니다.

수정뉴튼랩슨법

전 단계 하중스텝에서의 강성기울기를 사용하여 현재 단계 반복해석을 수행하는 방식입니다. 즉, 뉴톤랩슨법은 매 증분변위를 구할 때마다 새로운 접선강성과 내력을 구하는 것에 반해, 수정 뉴톤랩슨법은 접선강성을 다시 구하는 과정을 생략하고 내력만을 갱신해 갑니다.

따라서 뉴튼 랩슨법보다 더 많은 반복단계를 거쳐야 하므로 수렴속도가 느리지만, 각각의 반복단계에서 걸리는 시간은 더 짧은 장점이

있습니다.

FEM 압밀 해석 수행시 비선형 재료모델인 Sekiguchi-Otha 모델을 사용할 때 권장하는 해석 옵션 입니다.

해석 방법 - 1차원 압밀해석

1차원 압밀해석을 이용한 압밀해석을 수행합니다. 해석과정에서 사용할 요소, 경계, 하중은 해석 케이스 정의 과정에서 지정하므로 해석제어 데이터만 정의합니다.

<해석제어[1차원 압밀해석]>

수렴시간

압밀침하 시간의 종료일을 설정합니다.

시간-침하곡선 작성을 위위해서는 반드시 검토하고자 하는 압밀침하 시간이 설정되어야만 합니다.

초기 Default값은 총 계산일로 설정되어 있습니다.

최대 계산일

압밀침하 계산 종료일을 설정합니다.

침하계산상법

단계 재하시 시간-침하 곡선 작성방법을 설정합니다.

전하중법

각 시공단계별 누계하중에 대하여 시간-침하량 계산을 합니다.

개별하중법

각 시공단계별 순하중에 대하여 시간-침하량을 계산하여 침하곡선을 누계하는 방법입니다.

연약지반에서 하중증가량 계산방법

지표면에 재하되는 하중에 의하여 지층의 유효연직증가응력을 계산하는 방법을 설정합니다.

지층 중심

각 연약층의 중앙에서의 유효역직증가응력을 평균치로 계산합니다.

심슨법

각층의 상부, 중간부, 하부의 유효연직응력을 심슨법칙에 의하여 각층의 중앙에서의 평균치로 계산합니다.

하중증가 계산을 위한 깊이(Z) 고려방법

성토하중에 의한 지중응력증가량 계산방법을 설정합니다.

깊이에 따라 변화 (Z)

성토저면을 기준으로 지중응력 증가량을 산정합니다. 단계성토시 성토저면에서 지층의 계산위치는 시공단계별로 다른 값을 적용하게 됩니다.

깊이 고정 (Z)

원지반으로부터 지중응력 증가량을 산정합니다. 단계성토시 재하거리는 시공단계와 상관없이 일정하게 지중응력을 산정합니다.

압밀옵션

압밀침하 계산을 위한 세부선택사항을 설정합니다.

환산된 Cv의 기준값

다층의 연약지층에 대한환산 연약층에 적용할 대표 Cv(압밀계수)를 설정합니다.

상하단 평균

환산층을 구성하는 연약층의 압밀계수를 평균하여 사용합니다.

지층상단

환산층을 구성하는 연약층 중 최상부 연약층의 압밀계수를 사용합니다.

지층하단

환산층을 구성하는 연약층 중 최하부 연약층의 압밀계수를 사용합니다.

환산층에 대한 비압밀층 고려

다층의 점토층으로 구성된 지층내에 비압밀 대상 점토(연약층 기준을 초과하는 점토)가 끼어있을 경우 환산층후 계산에 고려할 것인가를 설정합니다.

SCP/GCP로 인한 침하량감소 고려

연약지반 개량공법중 SCP공법이나 GCP공법에 대하여 침하량 계산시 침하저감효과를 고려할 것인지를 설정합니다. (고려할 경우 무처리시 총침하량 보다 작게 나타납니다.)

2차 압밀침하량 계산

연약점토층의 2차 압밀 침하량 계산 여부를 설정합니다.

굴착토 하중고려

굴착토 제거 하중을 고려하지 않고, 치환된 하중을 무조건 추가 하중개념으로 압밀해석을 하는데 사용하는 옵션입니다.

(강제치환공법 및 굴착치환공법을 모사할 수 있습니다.)

연약지반 판단조건

원지반을 구성하는 각 지층에 대하여 연약지반 여부를 판정하는 기준을 설정합니다.

점토의 SPT N치

점토의 연약지반 판정 기준을 설정합니다.

사질토의 SPT N치

사질토의 연약지반 판정 기준을 설정합니다.

시공단계 압밀도 기준 방치기간 자동산정

시공단계 정의에서 단계별 1차원 압밀해석 시에 방치기간을 압밀도로 설정한 경우, 사용자가 선택한 기준위치의 결과를 기준으로 방치기간을 자동으로 산정합니다.

수직/수평 동시고려

배수재 설치시 압밀도 계산을 위하여 배수방향을 수평방향 뿐만 아니라 수직방향도 동시에 고려할 것인지 설정합니다.

초기수위

해석모델의 지하수위 위치를 설정합니다. 기본함수나 수위선 기능으로 생성시킨 함수를 지정할 수 있습니다.

해석 방법 - 시공단계 해석

시공단계 해석을 수행합니다. 해석과정에서 사용할 요소, 경계, 하중은 해석 케이스 정의 과정에서 지정하므로  해석제어 데이터만 정의합니다.

시공단계정의에서 지정한 해석타입에 따라 FEM 압밀해석 제어 데이터를 지정할 수도 있고, 1차원 압밀해석 제어 데이터를 지정할 수도 있습니다. 시공단계정의시에는 두 해석타입을 혼용하여 사용할 수 없습니다.

클릭하는 경우 설정한 해석케이스가 적용된 후 대화상자는 종료됩니다.

키보드의 ESC를 클릭하는 경우 대화상자는 종료됩니다.