DOI QR코드

DOI QR Code

LNG외조를 구성하는 샌드위치 콘크리트 패널의 충돌거동해석

Collision Behaviors Analysis of Sandwich Concrete Panel for Outer Shell of LNG Tank

  • 이계희 (목포해양대학교 해양.플랜트건설공학과)
  • Lee, Gye Hee (Dept of Ocean & Plant Construction Engineering, Mokpo National Maritime University)
  • 투고 : 2017.10.24
  • 심사 : 2017.11.13
  • 발행 : 2017.12.29

초록

본 연구에서는 LNG 저장시설의 외조를 구성하는 SCP(sandwich concrete panel)에 대한 충돌해석을 수행하고 그 거동을 분석하였다. 설계기준 중 하나인 BS7777에서 제시하는 충돌에너지와 동일한 값을 갖도록 두 종류의 충돌체와 다양한 충돌속도를 이용하여 충돌조건을 구성하고 이에 대한 비선형동적 해석모델을 구성하여 설정된 충돌조건에 대하여 수치해석을 수행하였다. 또한 1차 충돌 후에 동일한 지점에 같은 충돌에너지를 가진 2차 충돌이 일어나는 것을 가정하여 충돌거동을 분석하였다. 해석결과 동일한 충돌에너지를 갖는 충돌에서 충돌체의 크기가 작고, 충돌속도가 작을수록 큰 변형이 발생하는 것으로 나타났다. 충돌에너지는 외측강판과 내부 충진콘트리트가 6:4정도의 비율로 소산시키는 것으로 나타났다. 중복충돌해석에서는 2차 충돌체의 크기에 따라 최종충돌변형이 지배되는 것으로 나타났고 2차 충돌에 의한 변형량은 1차 충돌에 비하여 적은 값을 나타냈는데 이는 강판의 막거동 때문인 것으로 분석되었다. 이격된 중복충돌에서는 이격위치와 관계없이 2차 충돌점에서 가장 큰 변형이 발생하는 것으로 나타났다.

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 국토교통과학기술진흥원

참고문헌

  1. DNV (2011) Safety Principles and Arrangements, DNV-OS-A101, DET NORSKE VERITAS.
  2. Hong, K.Y., Lee, G.H. (2014) Collision Analysis of Submerged Floating Tunnel by Underwater Navigating Vessel, J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 27(5), pp.369-377.(in Korean) https://doi.org/10.7734/COSEIK.2014.27.5.369
  3. Hyundai Heavy Industry (2015) General Approval of 60K HMLST, Structure Research Dep., HHI.
  4. Jiang, H., Chorzepa, M.G. (2014) Aircraft Impact Analysis of Nuclear Safety-related Concrete Structures: A Review, Eng. Fail. Anal., 46, pp.118-133. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2014.08.008
  5. Lee, G.H., Hong, K.Y. (2011) A Study for the Evaluation of Ship Collision Forces for the Design of Bridge Pier I : Mean Collision Force, J. Korean Soc. Civil Eng., 31(3A), pp.119-206.(in Korean)
  6. Lee, S.W., Jun, H.Y., Kim, J.J., Kim, J.H., Lee, K.W. (2014) Analysis Evaluation of Impact Behavior of 270,000kL LNG Storage Outer Tank from Prestress Force Loss, KIGAS, 18(1), pp.31-40.(in Korean)
  7. OECD (2014) Improving Robustness Assessment Methodologies for Structures Impacted by Missiles (IRIS2012) :Final Report, OECD.
  8. Sadiq, M., Yun, Z.X., Rong, P. (2014) Simulation Analysis of Impact Tests of Steel Plate Reinforced Concrete and Reinforced Concrete Slabs against Aircraft Impact and its Validation with Experimental Results, Nucl. Eng. & Des., 273, pp.653-667. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2014.03.031
  9. Simulia Co. (2012) ABAQUS Analysis User's Manual, Simulia.
  10. Sohel, K.M.A., Liew, J.Y.R. (2014) Behavior of Steel-Concrete-Steel Sandwichslabs Subject to Impact Load, J. Constr. Steel Res., 100, pp.163-175. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2014.04.018
  11. Thai, D.K., Kim, S.E. (2015) Failure Analysis of UHPFRC Panels Subjected to Aircraft Engine Model Impact, Eng. Fail. Anal., 57, pp.88-104. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2015.07.005