고객문의
새소식
공지사항
자료실
HOME > 고객센터 > 새소식
  충격쇄파력에 대한 자켓구조물의 변위 및 응력해석

 

임의 자켓구조물에 쇄파가 충돌 할 시 발생파력의 작용 메카니즘은 모리슨방정식의 항력 및 관성력과 현저히 다르며 수괴의 돌연적 접촉에 따른 충격성 하중이 발생하게 된다.

본 연구에서는 임의 형상의 삼차원 자켓구조물에 대하여 집중질량 (Lumped mass) 기법을 적용하여 충격성 쇄파하중을 결정하고 구조물 부재들의 변위 및 응력을 구하기 위한 동적해석기법을 수립하였다. 기존의 수리실험결과를 이용한 검증에서 해석결과는 실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 최종적으로 가거초 해양과학기지에 본 해석기법을 적용하였으며 충격쇄파력에 대한 구조물의 변위 및 안정성을 검토하였다.



일반적인 심해 자켓구조물은 비교적 평탄해저에 설치되기 때문에 소정의 설계파 제원에 대하여 모리슨 식을 적용하여 파력을 결정한다. 그러나, 해상관측을 주 목적으로 하는 해양과학기지 또는 해상풍력타워 등의 건설에서는 공사비의 절감을 위하여 수심이 낮은 천퇴부에 구조물을 설치하는 경우가 왕왕 발생할 수 있다.

이와 같은 해저 경사면에 위치하는 천퇴부에서는 쇄파가 상시 발생할 수 있으며, 구조물 부재에 강한 충격쇄파력 및 심한 구조물 진동을 유발할 수 있다.

본 연구에서는 구조물 각 부재의 질량을 절점 (joint)에서의 등가 집중질량으로 환산하고 이 집중질량에 Goda et al. (1966)의 충격쇄파압을 적용하여 구조물 각 부재의 변위와 응력을 계산하기 위한 동적해석 기법을 수립하였다.