Analysis Evaluation of Impact Behavior of 270,000kL LNG Storage Outer Tank from Prestress Force Loss

LNG storage outer tank is a vertically and horizontally prestressed concrete wall structure. Therefore, when the storage tanks become larger, prestressing tendons become longer and eventually the prestressing loss becomes larger. Also, recently, bomb terrors and accidental crashes have occurred frequently on important infrastructures. Therefore, LNG storage tanks are also exposed to these dangerous scenarios, where they need to be evaluated and protected from these threats. Therefore, in this study, the behavior of 270,000 kL LNG storage outer tank impacted by a flying object is evaluated using implicit FEM code, LS-DYNA. In the analysis, the prestress loss due to the increased length of prestressing tendons from enlargement of outer tank is considered. A comparison study between the LNG tanks with and without prestress loss is performed to investigate the impact behavior and the effect of prestressing force change on the safety and serviceability prestressed concrete containment.

프리스트레스 손실량을 고려한 270,000kL급 LNG 저장탱크 외조의 비산물체 속도에 따른 충돌 거동 해석

LNG 저장탱크의 외조는 콘크리트 부재로 수직 방향 및 원환 방향 프리스트레싱 벽체 구조인데, 저장탱크의 대형화가 이루어짐에 따라 프리스트레싱 구간이 길어지고 결과적으로 프리스트레스 손실량이 증가하고 있다. 본 연구는 주요 사회기반시설구조물의 하나인 LNG 저장탱크에 비행체 충돌과 같은 사고가 발생하였을 때 안전성 향상을 위하여 충돌 저항 성능에 대한 분석연구를 수행하였다. 해석은 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 270,000kL급 LNG 저장탱크 외조의 비산물체 충돌에 대한 거동을 평가해보고자 하며, 해석 시 LNG 저장탱크의 대형화로 인한 PS 텐던의 길이증가에 따른 프리스트레스 손실 또한 고려될 것이다. 또한 프리스트레스 손실의 적용 유무에 따른 비산 물체 충돌에 대한 PSC 구조물의 거동 비교를 통해 구조물의 안전성 및 사용성을 평가해보고자 한다. 이 연구의 결과를 통해 프리스트레스 손실량의 적용에 따른 구조물의 거동 변화를 확인하고, 설계시 안전성 기준 및 검토의 보조자료로 활용할 수 있도록 하고자 한다.