케이슨 방파제 바닥판 단부 지지력 저감방안에 대한 고찰
Consideration on Ways to Reduce a Edge Pressure at Bottom Plate of Caisson Breakwaters
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초록
본 연구에서는 케이슨 방파제 바닥판 단부 지지력 저감방안에 대해서 고찰하였다. 단부 지지력에 영향을미치는 핵심변수로 설치수심, 마루높이, 설계파고 및 주기, 방파제 상부구조의 무게중심 위치 등을 선정하여, 이 핵심변수의 변화에 따라 단부 지지력이 어떻게 변하는지를 해석적으로 살펴보았다. 설계파력은 설계기준에서 제시하고있는 파력식을 적용하여 산정하였으며, 설계파력에 대해 활동과 전도에 대해 안전율 1.2를 갖도록 상부구조 안정중량과 케이슨 최소 폭을 결정하여 적용하였다. 해석결과, 단부 지지력은 수심 증가에 따라 빠르게 증가하여, 일정 수심 이상(해석조건 내에서는 20m)이 되면 허용지반지지력을 상회할 수 있고, 마루높이가 증가하면 단부 지지력이 완만히 선형적으로 증가하지만, 파고와 주기의 증가에 따라서는 감소함을 확인하였다. 또한, 이러한 단부 지지력은 상부구조 무게중심을 외해측으로 이동시켜 상당 수준 완화(해석조건 내에서는 케이슨 폭의 5% 이동시키면 20% 이상저감 가능)시킬 수 있음을 확인하였다. 이번 해석결과와 최근에 수행된 연구결과에 기초하여 설계 시 사용할 수 있는 단부 지지력 저감방안을 제시하고 그 적용성을 평가하였다.
Abstract
In this study, ways to reduce the edge pressure at the bottom plate of the caisson breakwater were considered. The water depth, freeboard, design wave height and period, and the location of the center of gravity on the super-structure of the breakwater were selected as key design variables that influence the edge pressure, and analyzed how the edge pressure changes according to the change of this key variables. The pressure distribution formulae suggested in the design standard was applied for the calculation of design wave forces. Based on the wave forces, the required effective self-weight of the super-structure and the minimum width of the caisson were determined to have a safety factor of 1.2 against sliding and overturning. From the results, it was found that the edge pressure rapidly increased as the water depth increased, and could exceed the allowable bearing capacity when it reached a certain water depth which is 20 m within the analysis conditions. It was also confirmed that the edge pressure gradually increased linearly as the freeboard increased, but decreased with the increase of the wave height and period. This edge pressure could be significantly reduced up to more than 20% by moving the center of gravity of the super-structure to the seaside, which is 5% of the caisson width. Based on the analysis results and the recently conducted research results, a method was proposed to reduce the edge pressure that can be used in the design.
참고문헌 (15)
- "BS 8004: 1986 Code of practice for foundations" (1986)[URL]
- Force Reduction of Shortcrested Non-breaking Waves on Caissons, "Burcharth, H. F.", MAST III, ~, pp.Final Report of MAST III (1998), PROVERBS, IIa, CH.4.3
- Goda, Y., "Advanced Series on Ocean Engineering-Volume 33" (2010), World Scientific
- Kiyomiya, O., "Mechanical properties and structural design of composite footing", Report of PHRI, 33(2), pp.141~179 (1994)
- Lee, B. W., "Evaluation of the hydraulic performance of a rear-parapet caisson breakwater under regular waves through hydraulic experiments", Water, 12(9), pp.2428~ (2020)[DOI]
- 이병욱, "수치해석을 통한 규칙파를 받는 후부 패러핏 케이슨 방파제의 안정성 평가", 한국해안·해양공학회논문집, 32(2), pp.95~105 (2020), 한국해안,해양공학회[DOI]
- 이철응, "다중 파괴모드에 의한 혼성제 케이슨의 단면 산정 및 제체에 대한 시스템 신뢰성 해석", 한국수자원학회 논문집, 51(9), pp.827~837 (2018), 한국수자원학회[DOI]
- "KC CODE KDS 64 11 00 : 2017" (2017)[URL]
- "Started to establish the 3rd basic port redevelopment plan (21’~30’)" (2020)[URL]
- "The 2nd basic plan for new port construction(2019~2040), MOF Notice 2019-122" (2019)[URL]
- Park, K. Y., "Design and construction of hybrid caissons", Journal of Korean Society of Civil Engineers, 9, pp.46~54 (2004)
- Park, W. -S., "Stability assessment formulas for an interlocking caisson breakwater under oblique wave conditions", Journal of Coastal Research, 85(sp1), pp.1236~1240 (2018)
- 박우선, "파랑하중에 대한 인터로킹 케이슨 방파제의 회전 안정성 평가식 제안", 한국해안·해양공학회논문집, 32(1), pp.11~16 (2020), 한국해안,해양공학회[DOI]
- Shiozaki, Y., "Experimental study of the behavior of hybrid (Steelconcrete composite) caisson-type quay walls during earthquakes using a underwater shaking table", The 12th World Conference on Earthquake Engineering, pp.1518~1525 (2000)
- Reduction of wave force on a long caisson of vertical breakwater and its stability, "Takahashi, S.", Port and Harbour Research Institute, ~, pp.Technical Notes No. 685 (1990)