인터로킹 케이슨 방파제의 파력분산특성

Abstract

기후변화로 인한 이상 폭풍파랑 발생이 우려되고 있고, 폭풍의 지속시간 또한 길어지고 있어 기존 방파제의 안정성 확보뿐만 아니라 신설 방파제를 어느 정도 파랑까지 안전하게 설계할 것인가가 중요해지고 있다. 최근 방파제의 안정성을 제고하기 위한 방안의 하나로 독립적으로 파에 저항하도록 하였던 방파제 케이슨을 서로 인터로킹시키는 방안이 관심을 받고 있다. 인터로킹을 시키게 되면 파력분산효과를 얻을 수 있어 작용하는 최대 파력을 저감할 수 있고 결과적으로 방파제의 안정성을 높일 수 있다는 방안이다. 본 연구에서는 케이슨 상부를 케이블을 이용하여 방파제 법선방향으로 인터로킹시켰을 때의 파력의 분산특성에 대해서 살펴보았다. 케이슨은 강체운동을 하는 것으로 가정하였으며, 사석마운드를 포함하는 지반은 연직방향 스프링과 수평방향 스프링으로 모형화하였다. 케이슨을 연결하는 케이블은 스프링으로 단순화하였다. 케이슨에 작용하는 파력은 무한 직립벽에 작용하는 중복파의 파압을 적분한 값으로 사용하였다. 입사각이 0도에서 180도까지 변화할 때 케이슨을 통하여 직접 지반으로 전달되는 파력과 케이블을 통하여 인접 케이슨으로 통하여 지반으로 전달되는 파력의 비를 살펴보았다. 수치해석결과, 입사각이 커질수록 케이블을 통하여 전달되는 파력비가 높아졌으며, 인터로킹 케이블의 강성이 클수록 전달 파력비가 증대되었다.의 하나로 독립적으로 파에 저항하도록 하였던 방파제 케이슨을 서로 인터로킹시키는 방안이 관심을 받고 있다. 인터로킹을 시키게 되면 파력분산효과를 얻을 수 있어 작용하는 최대 파력을 저감할 수 있고 결과적으로 방파제의 안정성을 높일 수 있다는 방안이다. 본 연구에서는 케이슨 상부를 케이블을 이용하여 방파제 법선방향으로 인터로킹시켰을 때의 파력의 분산특성에 대해서 살펴보았다. 케이슨은 강체운동을 하는 것으로 가정하였으며, 사석마운드를 포함하는 지반은 연직방향 스프링과 수평방향 스프링으로 모형화하였다. 케이슨을 연결하는 케이블은 스프링으로 단순화하였다. 케이슨에 작용하는 파력은 무한 직립벽에 작용하는 중복파의 파압을 적분한 값으로 사용하였다. 입사각이 0도에서 180도까지 변화할 때 케이슨을 통하여 직접 지반으로 전달되는 파력과 케이블을 통하여 인접 케이슨으로 통하여 지반으로 전달되는 파력의 비를 살펴보았다. 수치해석결과, 입사각이 커질수록 케이블을 통하여 전달되는 파력비가 높아졌으며, 인터로킹 케이블의 강성이 클수록 전달 파력비가 증대되었다.