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파랑변화에 따른 해양구조물의 거동특성에 관한 연구
A Study on Behavior of Offshore Structures under Wave Variation 원문보기

한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회, 2011 Apr. 14, 2011년, pp.183 - 186  

문현기 (한국해양대학교 토목공학과) ,  경갑수 (한국해양대학교 토목공학과) ,  박진은 (한국해양대학교 토목공학과) ,  전쌍순 (한국해양대학교 토목공학과) ,  김진곤 (한국해양대학교 토목공학과)

초록
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해양구조물은 다양한 외력으로부터 지속적인 영향을 받으며 특히, 파력은 구조물의 설계에 결정적인 인자로 간주된다. 해양구조물 파장과 구조물의 크기와의 상대적인 관계로부터 크게 소형구조물, 대형구조물, 대상구조물로 대별될 수 있다. 전통적으로 소형구조물은 회절파의 발생이 없는 것으로 가정하여 Morison식으로부터 파력을 산정하고, 대형구조물은 회절파의 작용에 따른 관성력만을 고려하며, 대상구조물은 단면 2차원적인 파압만을 고려하여 Goda파압공식류로부터 작용파압을 추정하고 있다. 이러한 평가는 단주기파랑의 작용에 근거를 두고 있고, 또 대형 및 대상구조물의 경우에는 유체의 점성력을 고려하고 있지 않으며, 특히 지진해일파의 작용에 대한 평가는 전혀 이루어지지 않는 것이 현재의 상태이다. 본 연구는 대형구조물인 슬리트케이슨과 소형 구조물인 자켓구조물을 대상구조물로 선정하여 구조해석을 토대로 파랑의 변화에 따른 구조물의 거동특성을 연구하였다.

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문제 정의

  • 지진해일파는 근해에 내습하여 오면 일반적으로 고립파(solitary waves)형태나 단파(bore)형태로 나타나며, 이는 지진해일파의 특성과 지형적인 요소에 크게 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 고립파와 단파형태의 지진해일파를 비롯해 다양한 케이스의 파랑에 대한 특성 등을 연계연구로부터 받아, 이를 대상구조물에 적용할 수 있는 하중형태로 변환하고, 이를 대상구조물에 작용시켜 해양구조물에 작용하는 파력을 평가한다. 현재 잠제 형식의 방파제 등에서는 지진해일파의 영향을 고려하는 등의 연구가 진행되고 있으나, 본 연구에서 대상으로 하고 있는 자켓 및 슬리트케이슨 등과 같은 해양구조물에 대해 지진 해일에 의한 작용파압을 추정하여 구조물의 내파안정성에 대한 평가는 전혀 이루어지지 않는 것이 현재의 상태이다.
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