부유체형식과 흘수조건 및 긴장재배치특성이 불규칙파랑이 작용하는 부유식 주탑을 갖는 사장교의 동적 거동에 미치는 영향분석

Abstract

Waves are considered as the one of the governing loads for designing the large offshore floating structures due to the characteristics of their structural and environmental conditions. In this study, the behavioral characteristics of the cable-stayed bridges with floating towers under the wave conditions were investigated. The irregular wave was modelled using JONSWAP wave spectrum with specific significant wave height and peak period for considering more realistic environmental conditions. Performing the global performance analysis based on the theory of hydrodynamic analysis, the dynamic responses of the floating structures under the irregular wave condition were obtained, such as displacements at the specific locations and the axial stresses of stay cables and tendons. Case studies were conducted to investigate the effects of the main design parameters, such as floater types, draft, inclination of floater columns and tendons, on the change of the structural responses of the floating bridges under the irregular wave condition.

대형 부유식 구조물의 구조 및 환경적 특성에 따라 파랑은 구조물의 설계를 지배하는 주요한 외력으로 고려된다. 본 연구에서는 부유식 주탑을 갖는 사장교의 파랑 중 구조적 거동에 대하여 분석하였다. 보다 실제적인 환경하중특성을 고려하기 위해 불규칙 파랑을 JONSWAP 스펙트럼을 통해 모델링하고, 이에 대한 동적 반응을 얻기 위한 유체동역학 해석 기반의 시간영역 전체계 해석을 수행하여 구조물의 주요 위치에서의 변위와 계류선과 상부 케이블의 장력 등 주요 구조 응답 특성을 분석하였다. 매개변수해석연구를 통해 본 구조물의 주요 설계 변수인 부유체 형식과 흘수, 부유체 컬럼 및 긴장재의 기울기가 구조물의 주요 구조 응답에 미치는 영향을 분석하였다.