한국해양대학교

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연안교량에 작용하는 단파 및 고립파에 의한 파력에 관한 수치시뮬레이션

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dc.contributor.advisor 김도삼 -
dc.contributor.author 우경환 -
dc.date.accessioned 2019-12-16T02:43:48Z -
dc.date.available 2019-12-16T02:43:48Z -
dc.date.issued 2017 -
dc.identifier.uri http://repository.kmou.ac.kr/handle/2014.oak/11442 -
dc.identifier.uri http://kmou.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002334344 -
dc.description.abstract 근래, 세계적으로 지진의 발생빈도가 급증함에 따라 지진에 의한 피해가 다수 보고되고 있다. 대표적인 예로 2004년 12월 26일 발생한 규모 9.1의 지진에 의한 인도양지진해일과 2010년 2월 27일 칠레에서 발생한 규모 8.8의 지진에 의한 지진해일, 가장 최근의 예로 2011년 3월 11일 일본에서 발생한 규모 9.0의 동일본대지진에 의한 지진해일 등을 들 수 있다. 이러한 지진해일은 연안으로 내습시 엄청난 인명피해 뿐만 아니라 연안역에 엄청난 피해를 초래한다. 여기서, 연안역에서 도로와 철도의 일부 구간은 교량으로 구성된 경우가 많고, 인도양지진해일과 동일본지진해일시에 해안가와 하천에 가설된 연안교량들이 유실된 수 많은 사례가 보고되어 있다. 지금까지 지진해일에 의한 연안교량의 피해상황으로부터 지진해일로 인하여 연안교량이 유실되거나 파괴되는 명확한 원인을 규명하기 위해서는 연안교량에 작용하는 지진해일파력을 파악하는 것이 매우 중요한 요소라고 판단된다. 본 연구에서는 단파 및 고립파와 연안교량과의 상호작용해석에 수치해석적인 방법으로 접근되며, 이 때 수치파동수로에서 단파는 상·하류측의 수위차로부터 조파되고, 고립파는 수치조파된다. 수치해석법에는 Navier-Stokes solver에 기초한 3차원혼상류해석법인 TWOPM-3D를 적용하며, 본 수치해석결과와 기존의 실험결과와의 비교·분석으로부터 작용파력의 타당성을 충분히 확인할 수 있었다. 이로부터 단파의 경우에는 단파강도, 수심 및 Girder 수 등을 변화시키고 고립파의 경우에는 고립파의 파고, 연안교량의 형상 및 Girder 수 등을 변화시켜, 이에 따른 수위변화와 유속변화를 포함하여 수평파력과 연직파력(Uplift파력과 Downward파력)의 변동특성을 면밀히 검토하였으며, 흐름에 의해 유체중에 연행되는 공기가 연직파력에 큰 영향을 미치는 것 등을 알 수 있었다. -
dc.description.tableofcontents List of Tables ⅳ List of Photos ⅴ List of Figures ⅵ Abstract ⅷ 요약 ⅹ 제 1 장 서론 1.1 연구의 배경 및 목적 1 1.2 연구의 구성 3 Reference 5 제 2 장 TWOPM-3D의 수치해석이론 2.1 기초방정식 8 2.2 LES에 의한 난류응력의 해석 9 2.3 각 상에서 경계면의 추적 10 2.4 SMAC법에 의한 이산화 11 Reference 14 제 3 장 연얀교량에 작용하는 단파에 의한 파력 3.1 단파의 수치조파 15 3.2 수치해석의 검증 3.2.1 Nakao et al.(2010)의 수리실험과 본 수치해석의 개요 15 3.2.2 수치해석의 결과 16 3.3 단파강도의 변화에 따른 수위변동 및 작용파력의 변화 3.3.1 계산조건 20 3.3.2 수위변동 21 3.3.3 작용파력과 시·공간분포 21 3.4 수심의 변화에 따른 수위변동 및 작용파력의 변화 3.4.1 수위변동 27 3.4.2 작용파력과 시·공간분포 28 3.5 연안교량의 형상에 따른 작용파력의 변화 3.5.1 연안교량의 형상 33 3.5.2 작용파력과 시·공간분포 33 3.6 결언 38 Reference 40 제 4 장 연안교량에 작용하는 고립파에 의한 파력 4.1 고립파의 수치조파 41 4.2 수치해석의 검증 4.2.1 Seiffert et al.(2014)의 수리실험과 본 수치해석의 개요 43 4.2.2 수치해석의 결과 44 4.3 파고의 변화에 따른 수위변동 및 작용파력의 변화 4.3.1 계산조건 49 4.3.2 수위변동 50 4.3.3 작용파력과 시·공간분포 51 4.4 연안교량의 위치에 따른 수위변동 및 작용파력의 변화 4.4.1 계산조건 54 4.4.2 수위변동 55 4.4.3 작용파력과 시·공간분포 55 4.5 연안교량의 형상에 따른 작용파력의 변화 4.5.1 연안교량의 형상 64 4.5.2 작용파력과 시·공간분포 64 4.6 결언 68 Reference 70 제 5 장 결론 71 5.1 연안교량에 작용하는 단파에 의한 파력 5.1.1 수치해석의 검증 71 5.1.2 단파강도의 변화에 따른 작용파력의 변화 71 5.1.3 수심의 변화에 따른 작용파력의 변화 72 5.1.4 연안교량의 형상에 따른 작용파력의 변화 72 5.2 연안교량에 작용하는 고립파에 의한 파력 5.1.1 수치해석의 검증 72 5.1.2 파고의 변화에 따른 작용파력의 변화 72 5.1.3 연안교량의 위치에 따른 작용파력의 변화 72 5.1.4 연안교량의 형상에 따른 작용파력의 변화 73 -
dc.format.extent 75 -
dc.language kor -
dc.publisher 한국해양대학교 대학원 -
dc.title 연안교량에 작용하는 단파 및 고립파에 의한 파력에 관한 수치시뮬레이션 -
dc.type Dissertation -
dc.date.awarded 2017-02 -
dc.contributor.department 대학원 토목환경공학과 -
dc.contributor.affiliation 토목환경공학과 -
dc.description.degree Master -
dc.subject.keyword 연안교량, 단파, 고립파, TWOPM-3D, 수평파력, 연직파력 -
dc.type.local Text -
dc.title.translated Numerical simulation for Tsunami Force Acting on Onshore Bridge of Bore and Solitary wave -
dc.identifier.holdings 000000001979▲000000006780▲000002334344▲ -
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토목환경공학과 > Thesis
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