Design Equation for Predicting the Residual Strength of Damaged Tubulars Under Combined Axial Compression and Hydrostatic Pressure

축 압축력과 수압하의 손상된 원통의 잔류 강도 추정을 위한 설계식

Recently the residual strength of damaged tubulars under axial compression has extensively been investigated. However, in spite of the possibility of damage onto underwater members of offshore structures as results of collisions, dropped objects and other accidental impacts occurring in service or during fabrication or installation, no research works on the structural behaviour of damaged tubulars under combined loadings including hydrostatic pressure have been reported in the literature. In this paper, a numerical method has been proposed to estimate the residual strength of damaged tubulars under combined loadings, and then the proposed method has been substantiated with corresponding test data. A simple design equation has been derived based upon the results of the parametric study using the proposed method. The accuracy of the predictions using the derived equation is found to be a 10.1% COV(Coefficient of Variation) together with an 1. 037 mean comparing with the test data.

최근 배와의 충돌이나 중량물의 낙하 또는 건조, 설치 및 운영과정 중 예기치 않은 충격 하중으로 인한 해양 구조물의 손상 과정이나, 손상 후의 잔류 강도에 관한 연구가 많은 관심을 끌고 있다. 잔류 강도의 경우, 축 압축력 하의 손상된 원통의 거동에 관한 연구는 많이 이루어진 편이나 수면하 부재가 손상을 입는 경우, 즉 수압을 포함한 복합하중 하의 손상된 원통의 거동에 관한 연구결과는 거의 발표되지 않은 상태이다. 본 논문에서는 수압과 압축력에 대한 손상 원통의 잔류 강도를 추정할 수 있는 수치 해석 방법을 제안하고, 관련된 실험 결과들과 비교하여 검증하였다. 또한 이 방법을 사용한 수치 해석 결과를 바탕으로 간편한 설계식을 유도하였다. 이 설계식에 의한 추정 값과 실험 결과를 비교한 바, 그 비의 평균이 1.037이고 COV(coefficient of variation)는 10.1%가 되었다.