Abstract
The ship collision analysis of steel pile group as protection system of bridge in navigable waterways was performed to analyze the structural characteristics of protective structure during ship collision. The analysis encompassed finite element modeling of ship and pile, modeling of material non-linearity, hard impact analysis, displacement-based analysis and soft impact analysis for collision scenarios. Through the analysis of hard impact with a rigid wall, impact load for each collision type of ship bow was estimated. In the displacement-based analysis the estimate of energy which protection system can absorb within its maximum horizontal clearance so as to secure bridge pier from vessel contact during collision was performed. Soft impact analysis for various collision scenarios was conducted and the collision behaviors of vessel and pile-supported protection system were reviewed for the design of protection system. The understanding of the energy dissipation mechanism of pile supported structure and colliding vessel would give us the optimized design of protective structure.
선박과 방호구조물 충돌시 구조물의 동적 특성들을 분석하기 위하여 항로상에 위치한 교량의 방호구조물인 강관파일그룹에 대한 선박충돌해석을 수행하였다. 해석은 선박과 파일의 유한요소 모델링, 비선형성 재료의 모델링, 강성충돌해석, 변위기반해석 그리고 충돌시나리오에 대한 연성충돌해석 등을 포함하고 있다. 강체벽에 대한 강성충돌해석을 통하여, 선수부의 충돌유형에 따른 충돌하중을 산정하였다. 변위기반 해석에서 방호시스템이 최대 수평 이격거리 내에서 흡수할 수 있는 대략적인 에너지의 범위를 산정할 수 있었다. 충돌시나리오별 연성충돌해석에서는 충돌시 거동을 방호시스템 설계를 고려하면서 검토하였다. 파일지지구조물의 에너지소산 메카니즘 분석을 통해 방호구조물의 최적 설계를 도출할 수 있다.
