표제지
목차
ABSTRACT 13
제1장 서론 15
제1절 연구배경 15
제2절 연구내용의 구성 16
제2장 해저구조물 배경 17
제1절 해저구조물 개요 17
제2절 해저구조물의 개발 동향 및 사례 18
제3절 해저구조물 내진설계 19
1. 해저구조물 내진 설계기준 검토 19
2. 해저구조물 설계기준 및 절차 19
제3장 부가질량법 24
제1절 부가질량법 개요 24
제2절 부가질량 산정방법 24
제4장 해저구조물 모델링 29
제1절 모델 선정 29
1. 형상 모델링 29
2. 모델링 세부사항 31
3. 재료 물성치 31
제2절 입력 지진파 32
제3절 부가질량 적용 35
제4절 모드해석 37
제5장 유체를 고려한 해저구조물 해석 결과 42
제1절 형상별 최대응력 비교 42
제2절 부재별 최대응력 비교 66
제3절 지진파의 45° 방향에 대한 최대응력 비교 74
제6장 결론 89
참고문헌 91
국문초록 92
〈표 2-1〉 최소 내진성능목표 20
〈표 2-2〉 지진구역별 구역계수 21
〈표 2-3〉 위험도계수 21
〈표 2-4〉 지반 분류별 지반특성 22
〈표 2-5〉 유효지반에따른 지반증폭계수 23
〈표 3-1〉 z/H₀, r₀/H₀에 대한 m∞⁰과 mα⁰(z)의 비[이미지참조] 27
〈표 3-2〉 m∞⁰에 대한 단면형상 별 동수압[이미지참조] 28
〈표 4-1〉 유한요소 31
〈표 4-2〉 재료 물성치 32
〈표 4-3〉 설계 응답스펙트럼 산정을 위한 입력 변수 32
〈표 4-4〉 부가질량, 구조물의 질량 35
〈표 4-5〉 원통형 고유진동수, 고유주기 37
〈표 4-6〉 원통형 (2H) 고유진동수, 고유주기 38
〈표 4-7〉 원통형 (3H) 고유진동수, 고유주기 39
〈표 4-8〉 박스형 고유진동수, 고유주기 40
〈표 4-9〉 반구형 고유진동수, 고유주기 41
〈표 5-1〉 구조 형상 별 최대응력 비교 43
〈표 5-2〉 Eq-1 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 44
〈표 5-3〉 Eq-2 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 46
〈표 5-4〉 Eq-3 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 49
〈표 5-5〉 Eq-4 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 52
〈표 5-6〉 Eq-5 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 55
〈표 5-7〉 Eq-6 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 58
〈표 5-8〉 Eq-7 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 60
〈표 5-9〉 Eq-8 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 63
〈표 5-10〉 부재별 최대응력 평균값 66
〈표 5-11〉 Eq-1 지진파에 대한 부재별 최대응력 67
〈표 5-12〉 Eq-2 지진파에 대한 부재별 최대응력 68
〈표 5-13〉 Eq-3 지진파에 대한 부재별 최대응력 68
〈표 5-14〉 Eq-4 지진파에 대한 부재별 최대응력 69
〈표 5-15〉 Eq-5 지진파에 대한 부재별 최대응력 69
〈표 5-16〉 Eq-6 지진파에 대한 부재별 최대응력 70
〈표 5-17〉 Eq-7 지진파에 대한 부재별 최대응력 70
〈표 5-18〉 Eq-8 지진파에 대한 부재별 최대응력 71
〈표 5-19〉 45° 방향에 대한 구조 형상 별 최대응력 비교 75
〈표 5-20〉 x-45° Eq-1 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 76
〈표 5-21〉 x-45° Eq-2 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 78
〈표 5-22〉 x-45° Eq-3 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 81
〈표 5-23〉 x-45° Eq-4 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 84
〈표 5-24〉 x-45° Eq-5 지진파에 대한 구조형상 별 최대응력 86
〈그림 2-1〉 미국 Aquarius 산호기지 17
〈그림 2-2〉 미 해군의 심해구조물 건설 실험 18
〈그림 2-3〉 국가지진위험지도(재현주기 500년) 22
〈그림 2-4〉 가속도 표준 설계응답스펙트럼 23
〈그림 3-1〉 구조물 외부에 작용하는 동수압 25
〈그림 3-2〉 수심과 높이, 수심과 외부반경에 대한 m∞⁰과 mα⁰(z)의 비[이미지참조] 26
〈그림 4-1〉 해저구조물 형상 모델링 30
〈그림 4-2〉 경계조건 31
〈그림 4-3〉 가속도설계응답스펙트럼 33
〈그림 4-4〉 지진파 (Eq-1) 33
〈그림 4-5〉 지진파 (Eq-2) 34
〈그림 4-6〉 지진파 (Eq-3) 34
〈그림 4-7〉 지진파 (Eq-4) 34
〈그림 4-8〉 지진파 (Eq-5) 34
〈그림 4-9〉 지진파 (Eq-6) 34
〈그림 4-10〉 지진파 (Eq-7) 35
〈그림 4-11〉 지진파 (Eq-8) 35
〈그림 4-12〉 부가질량 적용 모델 36
〈그림 4-13〉 원통형 모드형상 37
〈그림 4-14〉 원통형 (2H) 모드형상 38
〈그림 4-15〉 원통형 (3H) 모드형상 39
〈그림 4-16〉 박스형 모드형상 40
〈그림 4-17〉 반구형 모드형상 41
〈그림 5-1〉 Eq-1 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 44
〈그림 5-2〉 Eq-1 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 45
〈그림 5-3〉 Eq-1 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 45
〈그림 5-4〉 Eq-1 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 45
〈그림 5-5〉 Eq-1 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 46
〈그림 5-6〉 Eq-2 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 47
〈그림 5-7〉 Eq-2 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 47
〈그림 5-8〉 Eq-2 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 48
〈그림 5-9〉 Eq-2 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 48
〈그림 5-10〉 Eq-2 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 48
〈그림 5-11〉 Eq-3 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 50
〈그림 5-12〉 Eq-3 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 50
〈그림 5-13〉 Eq-3 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 51
〈그림 5-14〉 Eq-3 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 51
〈그림 5-15〉 Eq-3 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 51
〈그림 5-16〉 Eq-4 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 53
〈그림 5-17〉 Eq-4 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 53
〈그림 5-18〉 Eq-4 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 54
〈그림 5-19〉 Eq-4 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 54
〈그림 5-20〉 Eq-4 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 54
〈그림 5-21〉 Eq-5 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 56
〈그림 5-22〉 Eq-5 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 56
〈그림 5-23〉 Eq-5 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 56
〈그림 5-24〉 Eq-5 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 57
〈그림 5-25〉 Eq-5 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 57
〈그림 5-26〉 Eq-6 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 58
〈그림 5-27〉 Eq-6 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 59
〈그림 5-28〉 Eq-6 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 59
〈그림 5-29〉 Eq-6 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 59
〈그림 5-30〉 Eq-6 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 60
〈그림 5-31〉 Eq-7 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 61
〈그림 5-32〉 Eq-7 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 61
〈그림 5-33〉 Eq-7 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 62
〈그림 5-34〉 Eq-7 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 62
〈그림 5-35〉 Eq-7 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 62
〈그림 5-36〉 Eq-8 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 64
〈그림 5-37〉 Eq-8 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 64
〈그림 5-38〉 Eq-8 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 64
〈그림 5-39〉 Eq-8 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 65
〈그림 5-40〉 Eq-8 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 65
〈그림 5-41〉 원통형, 부재 별 최대응력 72
〈그림 5-42〉 원통형 (2H), 부재 별 최대응력 72
〈그림 5-43〉 원통형 (3H), 부재 별 최대응력 73
〈그림 5-44〉 박스형, 부재 별 최대응력 73
〈그림 5-45〉 반구형, 부재 별 최대응력 74
〈그림 5-46〉 x-45° Eq-1 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 76
〈그림 5-47〉 x-45° Eq-1 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 77
〈그림 5-48〉 x-45° Eq-1 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 77
〈그림 5-49〉 x-45° Eq-1 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 77
〈그림 5-50〉 x-45° Eq-1 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 78
〈그림 5-51〉 x-45° Eq-2 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 79
〈그림 5-52〉 x-45° Eq-2 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 79
〈그림 5-53〉 x-45° Eq-2 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 80
〈그림 5-54〉 x-45° Eq-2 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 80
〈그림 5-55〉 x-45° Eq-2 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 80
〈그림 5-56〉 x-45° Eq-3 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 82
〈그림 5-57〉 x-45° Eq-3 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 82
〈그림 5-58〉 x-45° Eq-3 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 82
〈그림 5-59〉 x-45° Eq-3 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 83
〈그림 5-60〉 x-45° Eq-3 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 83
〈그림 5-61〉 x-45° Eq-4 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 84
〈그림 5-62〉 x-45° Eq-4 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 85
〈그림 5-63〉 x-45° Eq-4 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 85
〈그림 5-64〉 x-45° Eq-4 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 85
〈그림 5-65〉 x-45° Eq-4 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 86
〈그림 5-66〉 x-45° Eq-5 지진파에 대한 원통형 최대응력 발생지점 87
〈그림 5-67〉 x-45° Eq-5 지진파에 대한 원통형 (2H) 최대응력 발생지점 87
〈그림 5-68〉 x-45° Eq-5 지진파에 대한 원통형 (3H) 최대응력 발생지점 87
〈그림 5-69〉 x-45° Eq-5 지진파에 대한 박스형 최대응력 발생지점 88
〈그림 5-70〉 x-45° Eq-5 지진파에 대한 반구형 최대응력 발생지점 88