한국전산구조공학회 논문집 제30권 6호 (p.485-493)

LNG외조를 구성하는 샌드위치 콘크리트 패널의 충돌거동해석

Collision Behaviors Analysis of Sandwich Concrete Panel for Outer Shell of LNG Tank
키워드 :
outer tank of lng storage,sandwich concrete panel,nonlinear dynamic collision analysis,dissipation of collision energy,secondary collision,collision deformation,LNG 저장시설 외조,SCP,비선형 동적 충돌해석,충돌에너지소산,2차 충돌,충돌변형량

목차

1. 서 론
2. 해석모델의 구성
  2.1 SCP
  2.2 충돌체
3. 수치해석
  3.1 단일충돌
  3.2 중복충돌
  3.3 이격 중복충돌
4. 결 론

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 충돌 속도를 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 것 으로 나타났다. 충돌에너지는 외측강판과 내부 충진콘트리트가 6:4정도의 비율로 소산시키는 것으로 나타났다. 중복충돌해석 에서는 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 충 돌점에서 가장 큰 변형이 발생하는 것으로 나타났다.
In this study, the collision analysis of SCP(Sandwich Concrete Panel) composing the outer tank of LNG storage was performed and its collision behavior was analyzed. For the same collision energy value proposed in BS7777 code, the collision conditions are composed by using two types of missiles and various collision speeds. Nonlinear dynamic analysis models were constructed to perform numerical analysis on the various collision conditions. Also, the collision behavior was analyzed assuming that the second collision with the same collision energy occurs at the same point after the first collision. As a result of the analysis, it was found that with smaller missile and low collision speed had caused larger deformation. The collision energy dissipated in ratio of about 6: 4 in the outer steel plate and the inner filling concrete. In the results of double collision analysis, the final collisional deformation was dominated by the size of the second missile, and the amount of deformation due to the second collision was smaller than that of the first collision because of the membrane behavior of the steel plates.. In the offset double collision cases, the largest deformation occurs at the secondary collision point regardless of the offset distance.