A Protection Capacity Evaluation of Vessel Protective Structures by Quasi-Static Collision Analysis

In this study, the vessel collision protective structure and the vessel were modeled numerically and the quasi-static collision analysis was performed to evaluate the maximum protection capacity. In the modeling process of protective structure, the nonlinear behaviors of structure and the supporting conditions of ground including pull-out action were considered. In that of collision vessel, the bow of vessel was modeled precisely, because of the nonlinear behaviors were concentrated on it. For the efficient analysis, the mass scaling scheme was applied, also. To evaluate the differences and efficiency, the dynamic analyses were performed for the same model, additionally. Based on the obtained energy dissipation curves of the structure and the vessel, the moment that the collision force affected to the bridge substructures was determined and the maximum allowable collision velocity was evaluated. Because of the energy dissipation bound can be recognized clearly, this scheme can be used efficient in engineering work.

준정적 충돌해석을 통한 선박충돌방공호의 방호능력평가

본 연구에서는 방호공의 최대방호능력을 산정하기 위하여 선박충돌방호공과 선박을 수치적으로 모델링하고 준정적해석으로 충돌해석을 수행하였다. 방호공은 구조물의 비선형 거동과 지반의 지지효과 및 인발을 고려하여 모델링되었다. 충돌선박은 비선형거동이 집중되는 선수부분을 정밀하게 모델링하고 효율적인 해석을 위해 mass scaling기법을 사용하였다. 동일한 해석모델에 대하여 동적해석을 추가적으로 수행하여 두 해석방법의 차이점과 효율성을 평가하였다. 선박과 방호공의 에너지소산곡선을 바탕으로 충돌선박이 교량하부구조에 충돌력을 전달되는 시점을 추정하고, 이를 바탕으로 대상선박의 최대충돌허용속도를 산정하였다. 이러한 추정방법이 방호공의 에너지소산한계를 명확히 판단할 수 있어 공학적으로 효율적인 산정방법임을 보였다.