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.raw/MidasCivilAnalysisReference/MidasCivilAnalysisReference_002.md

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+<!-- source-page: 11 -->
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+# CONTENTS
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+# Part 2 midas Civil의 구조해석 기능
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+Chapter 1. 구조해석 기능 ···· 157
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+Chapter 2. 정적해석 159
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+Chapter 3. 자유진동 해석··· 160
+
+3-1 고유벡터 해석 / 160
+
+3-2 Ritz벡터 해석 / 166
+
+Chapter 4. 감쇠의 고려 171
+
+4-1 감쇠의 개요 / 171
+
+4-2 비례감쇠 / 175
+
+4-3 Rayleigh 감쇠 / 177
+
+4-4 변형율 에너지에 기초한 모드 감쇠 / 181
+
+4-5 모드별 감쇠 / 185
+
+4-6 요소별 Rayleigh 감쇠 / 186
+
+4-7 감쇠행렬의 구성 / 187
+
+4-8 범용연결요소의 선형감쇠의 고려 / 188
+
+Chapter 5. 응답스펙트럼 해석 ···· 189
+
+<!-- source-page: 12 -->
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+# CONTENTS
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+# Chapter 6. 시간이력해석···· 193
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+6-1 모드 중첩법 / 194  
+6-2 직접적분법 / 196   
+6-3 다중지점 지진입력 하중에 대한 해석 / 200
+
+# Chapter 7. 좌굴해석 203
+
+# Chapter 8. 비선형해석 208
+
+8-1 개요 / 208  
+8-2 기하비선형 해석 / 210  
+8-3 P-Delta / 216   
+8-4 경계비선형 해석 / 221  
+8-5 경계비선형 시간이력해석 (Boundary Nonlinear Time History Analysis)/ 224  
+8-6 재료비선형 해석 (Material Nonlinear Analysis) / 254  
+8-7 정적증분해석 (Pushover 해석) / 275
+
+# Chapter 9. 비선형 시간이력해석 338
+
+9-1 개요 / 338  
+9-2 비탄성 요소 / 347  
+9-3 비선형 이력 모델의 개요 / 355  
+9-4 일축-힌지 이력모델(Hysteresis Model for Uni-axial Hinge) / 358  
+9-5 다축-힌지 이력모델(Hysteresis Model for Multi-axial Hinge) / 398  
+9-6 파이버 모델 / 406
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+<!-- source-page: 13 -->
+
+# CONTENTS
+
+# Chapter 10. 시공단계해석··· 431
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+10-1 개요 / 431  
+10-2 시간의존적 재질 / 433  
+10-3 시공단계의 정의 및 구성 / 444  
+10-4 비선형 시공단계 해석 / 449  
+10-5 현수교 평형상태 해석 / 452
+
+# Chapter 11. 수화열해석 ·· 458
+
+11-1 열전달해석 (Heat Transfer Analysis) / 458   
+11-2 열응력해석(Thermal Stress Analysis) / 463   
+11-3 수화열 해석과정 / 467
+
+# Chapter 12. PSC 해석 470
+
+12-1 프리스트레스트 콘크리트의 해석 / 470  
+12-2 프리스트레스의 손실 / 472  
+12-3 프리스트레스 하중 / 479
+
+# Chapter 13. 이동하중해석··· 481
+
+13-1 차선과 차선면 / 484  
+13-2 차량이동하중 / 493  
+13-3 차량하중의 재하조건 / 508
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+<!-- source-page: 14 -->
+
+# CONTENTS
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+Chapter 14. 구조물의 지점침하를 자동 고려한 해석······ 518
+
+Chapter 15. 강합성단면의 합성전∙후 해석 ·· 519
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+Chapter 16. 최적화기법을 사용한 미지하중의 해 ········ 520
+
+Chapter 17. 임의형상 기둥의 부재설계 ··· 525
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+17-1 확대모멘트 계산 / 525
+
+17-2 기둥부재 설계 / 529
+
+17-3 임의 단면에 대한 3차원 축력-모멘트 상관도 분석 / 533
+
+17-4 임의 단면에 대한 기둥의 전단설계 / 537
+
+Chapter 18. Wave Load 하중생성 539
+
+18-1 개요 / 539
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+18-2 파랑이론 / 543
+
+18-3 파랑이론의 적용한계/ 550
+
+18-4 Flow Chart / 551
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+<!-- source-page: 15 -->
+
+# Part 1 midas Civil의 수치해석 모델
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+<!-- source-page: 16 -->
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+# Chapter 1. 수치해석 모델
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+구조물의 구조해석 모델은 절점과 유한요소 그리고 경계조건 데이터로 구성됩니다.절점은 구조부재의 위치를 지정하는데 사용되고, 유한요소는 구조부재를 수치해석적데이터로 입력하는데 사용되며, 경계조건은 해석대상의 구조모델과 인접 구조체와의연결상태를 고려하는 데 사용됩니다.
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+구조해석이란, 구조물의 거동을 분석하기 위해 수치해석 모델을 이용하여 예견되는가상적 상황에 대한 이론적 모의실험을 수행하는 것입니다.
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+그러므로 성공적인 해석작업을 위해서는 구조물의 구조적 성질과 외부환경적 조건에대한 정확한 묘사가 전제되어야 합니다. 여기서 외부환경적 요인인 하중조건은 적용법규 또는 확률론적 접근방법에 의해 결정된 결과를 따르면 되지만, 구조물의 구조적성질에 대해서는 수치해석 모델을 구성하고 있는 유한요소의 종류 및 모델링기법에따라 해석결과가 크게 달라질 수 있습니다.
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+따라서 실제 구조물의 거동에 영향을 미치는 강성성분에 대해 충분히 파악한 후, 해당 강성을 실제구조물과 가능한 한 근접하게 반영될 수 있도록 유한요소를 선택하여야 합니다.
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+그러나 실제의 구조물은 일반적으로 복잡한 형상과 여러 가지 물성치를 가진 재료로구성되기 때문에, 구조물이 지니고 있는 모든 강성성분과 질량성분을 정확하게 수치해석 모델에 반영한다는 것은 매우 어려운 작업이며 비경제적일 수 있습니다.
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+따라서 해석하고자 하는 목적을 벗어나지 않는 한도 내에서 수치해석 모델을 단순화하거나 조정할 필요가 있습니다.
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+예를 들어 교량주형을 모델링할 때 판형요소(평면응력요소 또는 판요소)를 사용하는것보다 선요소(트러스 요소, 보요소 등)를 사용하는 것이 소요시간측면이나 설계적용측면에서 보다 효과적입니다.
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+<!-- source-page: 17 -->
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+유한요소(Fnite Element)란 구조물을 구성하는 각 구조요소의 구조적 특성을 수학적인 방법으로 이상화한 것이기 때문에 해당 구조요소의 특성을 모든 경우에 대해 완벽하게 묘사하기는 어렵습니다.
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+따라서 전술한 바와 같이 사용하고자 하는 유한요소의 특성을 충분히 파악하고, 각유한요소간의 접합시 나타나는 거동을 정확하게 분석하여 설계에 적용하는 것이 바람직합니다.
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+<!-- source-page: 18 -->
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+# Chapter 2. 좌표계와 절점
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+midas Civil에서는 다음과 같은 좌표계를 사용하고 있습니다.
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+전체좌표계 (Global Coordinate System)
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+요소좌표계 (Element Coordinate System)
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+절점좌표계 (Node Local Coordinate System)
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+전체좌표계는 오른손법칙을 따르는 X, Y, Z축의 직교좌표계(Conventional CartesianCoordinate System)를 사용하며, 대문자로 “X, Y, Z”축으로 표현합니다. 절점데이터,절점과 관련하여 입력되는 대부분의 데이터, 절점변위 그리고 반력 등이 본 좌표계를따르게 됩니다.
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+전체좌표계는 구조해석을 수행하고자 하는 구조물의 기하학적 위치를 입력하는데 사용되며, 이때의 기준점(Reference Point)은 프로그램 내부에서 X=0, Y=0, Z=0인 위치에 자동으로 설정됩니다. midas Civil에서는 프로그램 화면의 수직방향이 전체좌표계Z축방향으로 구성되어 있기 때문에 구조물의 수직방향(중력가속도 작용방향의 반대방향)을 전체좌표계 Z방향과 평행하도록 입력하는 것이 편리합니다.
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+요소좌표계는 오른손법칙을 따르는 x, y, z축의 직교좌표계를 사용하며, 소문자 “x, y,z”로 축을 표현합니다.
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+요소내력, 응력 등과 요소와 관련되어 입력되는 대부분의 데이터가 이 좌표계를 따릅니다.
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+절점좌표계(Node local Coordinate System)는 절점에 전체좌표계와 일치하지 않는 임의의 방향으로 구속조건, 경계스프링 또는 강제변위 등의 경계조건을 입력하거나 임의의 방향으로 반력을 계산하여 출력하고자 할 경우에 사용됩니다.
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+절점좌표계는 오른손법칙을 따르는 x, y, z축의 직교좌표계를 사용하며, “x, y, z”축으로 표현합니다.
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+<!-- source-page: 19 -->
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+![](images/page-019_f3768e4767a79825ff3cecb12ded7391e8d1297e37b8824b213c1fb5b15afc7d.jpg)
+
+<details>
+<summary>text_image</summary>
+
+Z
+a node(Xi, Yi, Zi)
+Y
+Zi
+Reference point
+(origin)of the Global
+Coordinate System
+Xi
+Yi
+X
+</details>
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+그림 1.2.1 전체좌표계와 절점좌표
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+<!-- source-page: 20 -->
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+# Chapter 3. 유한요소의 종류
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+midas Civil에서 사용 가능한 유한요소의 종류(Element Library)는 다음과 같습니다.
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+트러스요소 (Truss Element)
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+인장력전담요소 (Tension-only Element, Hook 기능 포함)
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+케이블요소 (Cable Element)
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+압축력전담요소 (Compression-only Element, Gap 기능 포함)
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+보요소/변단면요소 (Beam Element/Tapered Beam Element)
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+평면응력요소 (Plane Stress Element)
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+평면변형요소 (2D Plane Strain Element)
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+축대칭요소 (2D Axisymmetric Element)
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+판요소 (Plate Element)
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+입체요소 (Solid Element)
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+유한요소의 입력은 유한요소종류와 재료적 성질, 강성데이터 그리고 위치, 모양, 크기를 입력하기 위한 연결절점번호를 입력함으로써 이루어 집니다.