초록 ▼

최근들어 심각한 에너지난을 해결하기 위하여 세계 각국은 천연자원의 개발을 위한 노력을 경주하고 있다. 자원의 개발이 심해 및 국지방으로 확장됨에 따라 해양구조물의 설계와 건설이 활발해지고 있고, 특히 해양환경에서 내구성이 우수한 콘크리트 해양구조물에 대한 관심이 날로 증가하고 있으며 이에 대한 건설도 점점 증가하고 있다.
본 연구에서는 이와 같이 증가 추세에 있는 콘크리트 해양구조물의 실제적이고도 합리적인 해석과 설계를 위하여, 반복해서 작용되는 파랑하중으로 인한 콘크리트 해양구조물의 피로거동과 피로특성을 규명하고, 이

최근들어 심각한 에너지난을 해결하기 위하여 세계 각국은 천연자원의 개발을 위한 노력을 경주하고 있다. 자원의 개발이 심해 및 국지방으로 확장됨에 따라 해양구조물의 설계와 건설이 활발해지고 있고, 특히 해양환경에서 내구성이 우수한 콘크리트 해양구조물에 대한 관심이 날로 증가하고 있으며 이에 대한 건설도 점점 증가하고 있다.
본 연구에서는 이와 같이 증가 추세에 있는 콘크리트 해양구조물의 실제적이고도 합리적인 해석과 설계를 위하여, 반복해서 작용되는 파랑하중으로 인한 콘크리트 해양구조물의 피로거동과 피로특성을 규명하고, 이로부터 콘크리트 해양구조물의 정확한 피로해석 방법을 확립하는데 그 주목적을 두고 있다. 해양상태에서는 불규칙한 파랑이 계속해서 반복적으로 작용하기 때문에 해양구조물에 피로파괴의 위험성을 줄 수 있다. 본 연구에서는 우선 콘크리트 해양구조물에 작용하는 파랑하중으로 인한 콘크리트의 피로거동, 특히 균열과 피로거동, 휨, 압축 그리고 전단과 부착피로거동, 철근의 피로거동 등을 집중적으로 연구하여 피로손상이론을 연구하였다. 제 2차년 도에는 제1차년 도에 정립된 피로이론을 이용하여 콘크리트 해양구조물의 합리적인 피로해석 방법을 연구하였다. 피로해석에는 파랑의 불규칙성을 고려할 수 있는 확률론적 개념을 도입하고, 피로파괴의 신뢰성 확보를 위하여 콘크리트 해양구조물의 피로신뢰성 해석방법을 확립하여 제안하였다. 본 연구는 요즈음 증가되고 있는 콘크리트 해양구조물의 실제적인 피로해석 및 설계에 중요한 기초자료를 제공할 것으로 사료된다.

Abstract ▼

The considerable efforts are being paid to explore the natural resources in the every part of the world. As a result, the offshore structures have been constructed in some major parts of the world. Nowadays, the growing attention ispaid to the design and construction of concrete offshore structures.

The considerable efforts are being paid to explore the natural resources in the every part of the world. As a result, the offshore structures have been constructed in some major parts of the world. Nowadays, the growing attention ispaid to the design and construction of concrete offshore structures. The concrete offshor structures are known to be superior in durability and economy in many cases. The offshore structures must be designed to resist the repetitive fatigue loadings due to ocean waves. The first purpose of the present study is to investigate the basic characteristics of the fatigue behavior of offshore concrete. The flexural, compressive, shear and vond fatigue behavior of concrete are thoroughly studied and the fatigue damage theories are then derived. Based on the fatigue theories obtained in the first year, a method to conduct the realistic fatigue analysis of concrete offshore structures is proposed. The probabilistic concepts are empolyed in the fatigue analysis to take the randomness of the ocean waves into accoutn. Finally, a procedure for the fatigue reliability analysis is developed. The present study allows more realistic fatigue analysis of offshore concrete structures and can be used as a sound base for the fatigue design and analysis of offshore concrete structures.

목차 Contents

• 1. 서 론...8
• 1.1 콘크리트 피로연구의 배경...8
• 1.2 콘크리트 해양구조물의 연구 배경...10
• 1.3 본 연구의 목적...10
• 1.4 본 연구의 범위...11
• 1.5 본 연구의 중요성과 필요성...12
• 2. 균열을 고려한 콘크리트 부재의 피로 거동...12
• 2.1 개요...12
• 2.2 실험 계획...12
• 2.3 실험장치와 실험방법...15
• 2.4 실험결과 및 이론분석...16
• 2.5 콘크리트의 압축.휭.전단 및 부착피로 특성...33
• 2.6 절근의 피로 특성...35
• 3. 콘크리트 해양구조물의 확률론적 피로 해석...36
• 3.1 개요...36
• 3.2 파력의 계산...37
• 3.3 전달 함수...38
• 3.4 파랑 스펙트럼...39
• 3.5 응력스펙트럼의 계산 및 점두응력분포...39
• 3.6 실제 하중반복회수의 계산...40
• 3.7 피로수명의 결정...40
• 3.8 피로손상 및 피로수명 예측...42
• 4. 근사 피로해석 모델...42
• 4.1 피로손상...43
• 4.2 피로수명...44
• 5. 콘크리트 해양구조물의 피로해석 예...50
• 6. 결 론...65
• 7. 참고 문헌...66
• 8. 감사의 글...72
• 9. 논문발표 실적...72
• 부록 : 학술지에 발표 게재된 논문사본 1부...72
• 부록A : "콘크리트 해양구조물의 피로거동과 확률론적 피로해석"...73