• 제목/요약/키워드: Caissons

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소파안벽의 수리학적 성능에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Hydraulic Performance of Wave Dissipating Quay Walls)

  • 김인철;이태환
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.195-202
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    • 2000
  • 최근에 항내 정온도를 향상시키고 월파량을 저감시키기 위하여 구조물 내에 공극을 두어 파의 에너지를 감쇠시키는 방법이 널리 행해지고 있다. 본 연구에서는 소파구조물 중에서 슬릿케이슨, 이글루블록 및 중공블록을 선택하여 이들의 수리학적 성능을 비교·검토하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 평상파 조건에서 소파효과는 슬릿케이슨이 가장 양호한 결과를 보여주며, 설계파 조건에서 월파량의 저감효과는 슬릿케이슨과 이글루블록은 비슷하나 중공블록은 다소 저감효과가 떨어지는 경향을 보여주고 있다.

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기존 케이슨방파제에 신규 케이슨 추가설치 시 댐핑존 영향에 따른 유체와 케이슨들간의 상호작용 평가 (Interaction Analysis between Waves and Caissons by Damping Zone Effect for Installing New Caisson on Old Caisson Breakwater)

  • 박민수;김영택;박상기;민지영
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.156-168
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    • 2022
  • 기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 수행되고 있다. 기존 케이슨과 신규 케이슨사이에 존재하는 유체의 공진으로 구조물에 작용하는 파력이 과도하게 해석되는 현상이 포텐셜이론 기반의 수치해석에서 발생된다. 본 연구에서는 상용 프로그램인 ANSYS AQWA에서 제공되는 댐핑존 옵션을 이용하여 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 분포 특성을 분석하였다. 공진이 발생되는 유체에 댐핑존을 적용하여 댐핑계수 변화에 따른 케이슨에 작용하는 파력을 도출하였다. 또한 전후 케이슨간의 간격 및 좌우 케이슨간의 간격 변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역 수치해석을 통해 검토하였다.

기존 원형케이슨 후면에 신규 원형케이슨 설치에 따른 파력특성 분석 (Characteristics of Wave Forces by Installation of New Circular Caisson on the Back of Old Circular Caisson)

  • 박민수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.395-402
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    • 2019
  • 기존 케이슨의 안정성을 높이기 위해 신규 케이슨을 기존 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 고유함수전개법을 이용하여 원형케이슨으로 구성된 기존 방파제 후면에 신규 원형케이슨이 설치될 경우 각 원형케이슨에 작용하는 파력특성을 분석하였다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 상용화 프로그램인 ANSYS AQWA의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 원형 케이슨 추가설치에 따른 파와 구조물의 상호작용 영향을 고려하여 각 원형케이슨에 작용하는 파력을 산출하였다.

기존 원형케이슨방파제에 신규 원형케이슨 추가설치에 따른 파와 구조물간의 상호작용 영향 평가 (Wave Structure Interaction by Installation of New Circular Caissons on Old Circular Caisson Breakwater)

  • 박민수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.307-321
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    • 2020
  • 기존 케이슨방파제의 안정성을 높이기 위해 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 신규 케이슨을 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 기존 원형케이슨 전면 또는 후면에 신규 원형케이슨이 추가 설치될 경우 파와 구조물간의 상호작용 영향을 분석하기 위해 고유함수전개법을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 Williams and Li의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 추가로 설치되는 원형케이슨의 다양한 변수에 따른 개별 원형케이슨에 작용하는 파력 및 파처오름 특성을 분석하였다.

기존 케이슨방파제에 신규 케이슨 추가설치에 따른 불규칙파 조건에서 케이슨들의 시간응답 평가 (Time Response Analysis of Caissons by Installing New Caisson on Existing Caisson Breakwater in Irregular Wave Condition)

  • 박민수;김영택;박상기;민지영
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.233-246
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    • 2022
  • 기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 보고되고 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 신규 케이슨이 추가로 설치되는 경우 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 분석하였다. 앞뒤 케이슨간의 간격변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역에서 수치해석을 수행하였다. 그리고 특이한 파력분포 특성이 발생되는 주파수에 대해서는 불규칙파 조건에서의 시간영역 수치해석을 통해 개별 케이슨에 작용하는 동적파력 특성을 면밀하게 검토하였다.

High-precision modeling of uplift capacity of suction caissons using a hybrid computational method

  • Alavi, Amir Hossein;Gandomi, Amir Hossein;Mousavi, Mehdi;Mollahasani, Ali
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.253-280
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    • 2010
  • A new prediction model is derived for the uplift capacity of suction caissons using a hybrid method coupling genetic programming (GP) and simulated annealing (SA), called GP/SA. The predictor variables included in the analysis are the aspect ratio of caisson, shear strength of clayey soil, load point of application, load inclination angle, soil permeability, and loading rate. The proposed model is developed based on well established and widely dispersed experimental results gathered from the literature. To verify the applicability of the proposed model, it is employed to estimate the uplift capacity of parts of the test results that are not included in the modeling process. Traditional GP and multiple regression analyses are performed to benchmark the derived model. The external validation of the GP/SA and GP models was further verified using several statistical criteria recommended by researchers. Contributions of the parameters affecting the uplift capacity are evaluated through a sensitivity analysis. A subsequent parametric analysis is carried out and the obtained trends are confirmed with some previous studies. Based on the results, the GP/SA-based solution is effectively capable of estimating the horizontal, vertical and inclined uplift capacity of suction caissons. Furthermore, the GP/SA model provides a better prediction performance than the GP, regression and different models found in the literature. The proposed simplified formulation can reliably be employed for the pre-design of suction caissons. It may be also used as a quick check on solutions developed by more time consuming and in-depth deterministic analyses.

비선형 규칙파 조건에서 기존 케이슨 방파제에 신규 케이슨 추가설치에 따른 케이슨들 간의 상호작용 영향 평가 (Interaction Effect between Caissons by Installation of New Caisson on Existing Caisson Breakwater in Second Order Stokes Wave Condition)

  • 박민수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.345-356
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    • 2021
  • 기존 케이슨 방파제의 구조적 안정성을 높이기 위해 신규 케이슨을 기존 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 신규 케이슨이 추가로 설치되는 경우 입사하는 파랑과 구조물 간의 상호작용 영향에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 분석하기 위해 상용프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 우선 주파수 영역에서 구조물에 작용하는 파력을 계산하여 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주기(주파수)별로 분석하였다. 그리고 특이한 파력분포 특성이 발생되는 주파수에 대해서는 시간영역 수치해석을 통해 개별 케이슨에 작용하는 동적파력 특성은 케이슨 간의 거리변화에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

Structural Damage Monitoring of Harbor Caissons with Interlocking Condition

  • Huynh, Thanh-Canh;Lee, So-Young;Nguyen, Khac-Duy;Kim, Jeong-Tae
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.678-685
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    • 2012
  • The objective of this study is to monitor the health status of harbor caissons which have potential foundation damage. To obtain the objective, the following approaches are performed. Firstly, a structural damage monitoring(SDM) method is designed for interlocked multiple-caisson structures. The SDM method utilizes the change in modal strain energy to monitor the foundation damage in a target caisson unit. Secondly, a finite element model of a caisson system which consists of three caisson units is established to verify the feasibility of the proposed method. In the finite element simulation, the caisson units are constrained each other by shear-key connections. The health status of the caisson system against various levels of foundation damage is monitored by measuring relative modal displacements between the adjacent caissons.

비등방 투수성을 고려한 압밀촉진 케이슨 기초공법에 관한 연구 (A Study on Caissons for Accelerating Consolidation Considering Anisotropic Permeability)

  • 박정순;조남준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.7-14
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    • 2003
  • 본 연구는 등방성 투수계수를 갖는 점토에 설치된 압밀촉진 케이슨에 관한 선행 연구를 보다 발전시켜서 비등방성 투수계수를 갖는 점토에서의 압밀촉진 케이슨 기초공법의 타당성을 이론적으로 검증하였다. 투수계수의 비등방성을 고려한 2차원 투수 압밀 방정식의 과잉간극수압에 대한 해석해와 시간계수에 따른 평균압밀도 식을 유도하였다. 비등방성 투수계수비가 5, 10, 50인 경우, $\xi$=0.1인 단면에서 평균압밀도 90%에 도달하는 시간은 기존 케이슨에 비해 각각 약 8배, 13배, 47배 단축되었다. 이는 지반의 비등방성 투수계수비가 클수록 압밀촉진 케이슨 기초공법이 압밀에 소요되는 시간을 단축시키는데 효과적임을 의미한다. 또한 본 연구에서는 해석단면의 깊이에 대한 폭의 비 및 비등방성 투수계수비에 따른 전체 해석단면에서의 평균압밀도에 대한 그래프를 제시하였으며, 이를 이용하여 평균압밀침하량을 쉽게 산정할 수 있다.

기존 방파제에 투과성 이중 원형케이슨 추가설치에 따른 파랑 특성 분석 (Characteristics of Wave by Additional Installation of Porous Dual Circular Caissons on the Existing Breakwater)

  • 박민수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.396-410
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    • 2020
  • 기존 케이슨방파제의 안정성을 높이기 위해 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 신규 케이슨을 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 기존 방파제 전면 또는 후면에 신규 투과성 이중 원형케이슨이 추가 설치될 경우 파와 구조물간의 상호작용 영향을 분석하기 위해 고유함수전개법을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 투과성 이중 원형케이슨은 해수교환 방파제로 내부는 불투과성 원형실린더로 외부는 일정한 공극률을 가진 투과성 원형실린더로 제작된다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 Sankarbabu et al.의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 추가로 설치되는 투과성 이중 원형케이슨의 다양한 변수에 따른 개별 원형케이슨에 작용하는 파력 및 파처오름 특성을 분석하였다.