Submarine pipelines encounter significant wave forces in shallow coastal waters due to the action of waves. In order to reduce such forces (also to protect the pipe against anchors and dropped objects) they are buried below the seabed. The wave force variation due to burial depends on the engineering characteristics of the sub soil like hydraulic conductivity and porosity, apart from the design environmental conditions. For a given wave condition, in certain type of soil, the wave force can reduce drastically with increased burial and in certain other type of soil, it may not. It is hence essential to understand how the wave forces vary in soils of different hydraulic conductivity. Based on physical model study, the wave forces on the buried pipeline model is assessed for a wide range of wave conditions, for different burial depths and for four types of cohesion-less soils, covering hydraulic conductivity in the range of 0.286 to 1.84 mm/s. It is found that for all the four soil types, the horizontal wave force reduces with increase in depth of burial, whereas the vertical force is high for half buried condition. Among the soils, well graded one is better for half buried case, since the least vertical force is experienced for this situation. It is found that uniformly graded and low hydraulic conductivity soil attracts the maximum vertical force for half buried case. A case study analysis is carried out and is reported. The results of this study are useful for submarine buried pipeline design.
The diffraction of waves by three bottom fixed vertical circular cylinders is investigated by using the boundary element method. This method has been successfully applied to the isolated vertical circular cylinder and now is used to study the interaction between waves and multiple vertical cylinders. In this paper, a numerical analysis by the boundary element method is developed by the linear potential theory. The numerical analysis by the boundary element method is based on Green's second theorem and introduced to an integral equation for the fluid velocity potential around the vertical circular cylinders. To verify this method, the results obtained in present study are compared with the results computed by the multiple scattering method. The results of the comparisons show strong agreement. Also in this paper, several numerical examples are given to illustrate the effects of various parameters on the wave exciting force such are the separation distance, the wave number and the incident wave angle. This numerical computation method might be used broadly for the design of various offshore structures to be constructed in the future.
한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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pp.284-291
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1999
The reliability analysis is of great importance in their design since offshore towers are high-cost and high-risk structures. The design of platforms in the marine environment depends on results of the dynamic behavior of the structure during earthquakes and storm wave conditions. this paper presents results of an analytical study on evaluating dynamic response of steel jacket modelled by space frame elements. program $\boxDr$OFSPC$\boxUl$for the linear and nonlinear dynamic analysis of steel jacket platform has been developed using FORTRAN 90 programing language through the present study. Free vibration and dynamic behavior of steel jackets under regular and irregular wave and earthquake force are investigated using this program
The vibration due to progressive ocean waves is analyzed for a typical footing-type offshore airport platform. The platform is modelled as a spring-supported Euler beam and buoyancy change due to wave is considered as excitation force, under the assumption that the wave propagates without distortion by the structure. The results show that the natural frequencies of this structure are distributed very closely and are little affected by boundary conditions and that the response charateristics due to ocean waves are quite different according to the wave frequency. In this study, the wave frequencies are divided into three regions; the resonance region at which the response is governed by the resonance between the natural mode at the wave frequency and the corresponding modal component of the wave excitation force, the bending governed region at which the response is governed by the bending stiffness, and the spring (buoyancy) governed region at which the response is governed by the spring constant ahd therefore is same as the incident wave form.
Objectives: To examine the surface topography of intact WaveOne (WO; Dentsply Sirona Endodontics) and WaveOne Gold (WOG; Dentsply Sirona Endodontics) nickel-titanium rotary files and to evaluate the presence of alterations to the surface topography after root canal preparations of severely curved root canals in molar teeth. Materials and Methods: Forty-eight severely curved canals of extracted molar teeth were divided into 2 groups (n = 24/each group). In group 1, the canals were prepared using WO and in group 2, the canals were prepared using WOG files. After the preparation of 3 root canals, instruments were subjected to atomic force microscopy analysis. Average roughness and root mean square values were chosen to investigate the surface features of endodontic files. The data was analyzed using one-way analysis of variance and post hoc Tamhane's tests at 5% significant level. Results: The surface roughness values of WO and WOG files significantly changed after use in root canals (p < 0.05). The used WOG files exhibited higher surface roughness change when compared with the used WO files (p < 0.05). Conclusions: Using WO and WOG Primary files in 3 root canals affected the surface topography of the files. After being used in root canals, the WOG files showed a higher level of surface porosity value than the WO files.
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.
Park, Min-Su;Jeong, Youn-Ju;You, Young-Jun;Lee, Du-Ho;Kim, Byeong-Cheol
Ocean Systems Engineering
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제4권3호
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pp.169-183
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2014
For the reliable design of substructure supporting offshore wind turbines it is very important to reduce the effects of wave forces. Since the substructure is strongly influenced by the effects of wave forces as the size of substructure increases. In the present study, the hybrid substructure with multi-cylinder is newly suggested to reduce the effects of wave forces. Using diffraction theory the scattering waves in a fluid region are expressed by an Eigenfunction expansion method with three dimensional potential theory to calculate the wave force acting on the hybrid substructure. The wave force and wave run-up acting on the hybrid substructure is presented to examine the water wave interaction according to the variation of cylindrical size and the distance among cylinders. It is found that the suggested hybrid substructure with multi-cylinder is very useful to reduce the effects of wave forces acting on the substructure for offshore wind turbines.
For floating buildings may fl oat on the water for a long time, they are constantly affected by various environmental loads such as wind and wave loads. In this study to find the wave effect on the floating building, five models are designed using steel moment resisting frame. It is assumed that the lower part of the floating building is a reinforced concrete pontoon, while the upper part is a three-story steel frame. To analyze floating buildings affected by wind and wave loads, hydro-dynamic and substructure analysis are performed. As input loads, this study set limits that the mean wind velocity is 35 m/s and the significant wave height is 0.5 m for the residential building. From the hydrodynamic analysis, the time-history acceleration of building is obtained and transformed into a base ground input for a substructure analysis of the superstructure of the building. Finally the mean of the maximum from 30 dynamic analysis of the floating buildings are used to be compared with the results of the same model on the ground. It was shown that the dynamic results with wind and wave loads are not always lesser than the static results which are calculated with static equivalent wind load for a building that is located on the ground.
Extreme environments and freak wave characteristics in the coastal waters of Korean Peninsula are analyzed using the observed wave data. Freak wave has been intensely emphasized as an important environmental force parameter in several recent research works. However, the mechanism and occurrence probability of freak wave are not clarified. The aims of this study we: to summarize the distribution of extreme environment for wind waves, and to find occurrence probability of freak wave in the coastal waters of Korean Peninsula. These extreme sea conditions are discussed by applying extreme value analysis method, and the statistic characteristics are summarized which can be used to the design and analysis of coastal structures. The mechanism and the occurrence probability of freak wave are also discussed in detail using wave parameters in considered with wave deformation in the coastal waters. Key Words : extreme wave, freak wave, extreme analysis, design wave, probability density.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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