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In addition, there is an example that confirms the applicability and applicability of a resonator in terms of tsunami control approximated by a solitary or super-long-period wave. However, there have been no reports on the applicability of the resonator in the real sea.

연구의 배경과 목적

이러한 관점에서 본 연구에서는 공진장치를 이용하여 항구에 침입하는 쓰나미를 제어하고자 한다. 이 모든 연구에서 쓰나미 파도는 특정 수심에서 발생했습니다.

Fig. 1.1. Shape of wave resonator proposed firstly by Nakamura et al.(1985).

연구의 구성과 개요

이를 바탕으로 고립파로 근사할 수 있는 쓰나미 작용을 받는 직립 아치 구조물의 동적 거동과 주변 지반의 간극수압, 유효응력, 액상화 등 지반응답을 검토한다. 수치해석을 위해서는 쓰나미 발생 및 전파에 널리 사용되고 타당성이 검증된 COMCOT 모델(Cornell Multigrid Coupled Tsunami Model; Liu et al., 1998)을 사용하였다.

연구의 공간적인 범위

실제 대상 해역은 동해안 삼척항이며, 실제 대상이 된 쓰나미 해일은 1993년 홋카이도 남서부 쓰나미이다. 신형 공진 장치의 유용성은 신형 공진 장치의 부착 여부와 크기 및 설치 위치에 따른 쓰나미 높이 감소율을 중심으로 쓰나미 높이의 시공간적 분포 측면에서 판단된다. .

파랑에 의한 해저지반내 간극수압과 액상화의 개요

해저지반의 액상화

또한 위에서 설명한 진동간극수압의 수직분포에서 볼 수 있듯이 완전포화토에서는 순간적인 액상화가 거의 발생하지 않으나, 흙 속에 기포가 들어 있는 불포화토에서는 발생한다. 이 양압이 토양의 수중 무게를 초과하면 토양이 부서져 결국 액화됩니다.

잔류간극수압에 의한 액상화와 다짐

압축의 결과로 해저면은 계속해서 아래쪽으로 이동하게 됩니다. 여기서 중요한 점 중 하나는 과잉간극수압이 완전히 소산되는 시점(그림 1.6의 G)이 다짐경계가 해저에 도달하는 시점과 일치한다는 점이다.

단파와 고립파

2장 단파 작용으로 인한 피복재와 토양의 동적 반응. 따라서 해저 토양 내 간극수압, 변위, 액화 등 물리량의 동적 거동 특성과 쓰나미 파도에 대한 구조물의 거동을 명확하게 평가합니다.

Fig. 1.7. General shape of bore.

수치해석이론

FLIP모델의 개요

평면변형 상태에서 유효응력과 변형률 벡터는 다음과 같은 식으로 표현될 수 있다. 축과 관련된 접선 전단 계수는 복원력 특성과 쌍곡선 응력-변형 관계를 나타냅니다.

Fig. 2.2. Schematic diagram of multi-spring model(Towata and Ishihara, 1985).

수치해석

조건 및 측정위치

2D-NIT 모델로부터 직립 호안의 전면 및 상부, 해저 바닥면 및 뒷채움재 상부의 단파 전파와 그에 따른 시변 파압을 계산하고 동시에 구조물과 지반의 동적거동을 결정하기 위해 FLIP 모델에 경계조건을 적용하였고, 동적응답에 대한 수치계산을 수행하였다. 여기서 수평변위는 왼쪽과 오른쪽 경계와 아래쪽 경계에서 제한하였고, 수직변위는 왼쪽과 오른쪽 경계에서 허용하였고, 수직변위는 아래쪽 경계에서 제한하였다.

Fig. 2.6. Schematic diagram of the numerical wave tank domain used for this numerical simulation.

구조물의 동적응답해석

그림에서 점선은 초기 상태를 나타내고 실선은 최대 변형 단면을 나타냅니다. 이로 인한 리프팅 현상은 음재에서도 볼 수 있습니다.

과잉간극수압비 및 유효응력경로

6m의 경우보다  = 4m의 경우 과잉간극수압비가 발생하는 시간이 더 긴 이유는 단파의 전파속도가 느리기 때문이다. 이는 간극수압이 발생하기 때문인 것으로 판단된다.

Fig. 2.10. Maximum deformation of revetment and seabed(×100magnitude).

결언

다음으로 직립 덮개 앞 열곡의 경사면이 모래 토양과 접촉하는 해저에서 큰 가치를 나타냅니다. 이로부터 고립파로 근사화할 수 있는 쓰나미파의 작용에 따른 직립형 아치 구조물의 동적 거동과 주변 지반의 간극수압, 유효응력 및 유동성과 같은 지반의 반응을 살펴봅니다. 명확하게 수정되었습니다.

수치해석이론

고립파의 수치조파

와 같은 연구는 있으나, 고립파로 근사화되는 쓰나미파에 강한 비선형 이론을 적용하고, 지반 거동에 소성 이론을, 구조물에 탄성 이론을 동시에 적용한 연구 사례는 거의 없다. 여기서 수치파 채널로부터 5m와 2.5m의 고립파가 파동되고, 이를 통해 계산된 지표면 및 구조물의 시변파압을 시간이력하중으로 FLIP에 적용하여 에 대한 수치해석을 수행한다. 50대.

FLIP모델의 개요

수치해석

동적거동해석

그러면 그림은 과잉 간극수압 비율을 보여줍니다. 과잉공극수압비는 비슷한 시간적 변화를 보이고 있으며 그 값의 차이는 그리 크지 않다.

Fig. 3.6. Measuring points(N1, N2 and N3: measuring points of dynamic displacement and accelerations of revetment, and points 1~26: measuring points of excess pore water pressure, mean effective stress and excess pore water pressure

결언

제4장 육교에 작용하는 쓰나미 파력. 본 연구와 같이 액체와 기체의 각운동을 동시에 해석할 수 있는 3차원 혼류해석 방법을 육교에 작용하는 쓰나미파력의 수치해석에 적용한 사례는 많지 않다.

수치해석 이론

이를 통해 항력계수와 관성력계수를 추정하고, 그 결과를 기존 설계기준과 비교 평가한다. 따라서 본 수치해석 방법의 적용 가능성과 파력 추정에 항력 계수와 관성력 계수를 동시에 고려하는 모리슨 방정식의 적용 가능성과 타당성에 대해 논의한다.

수치해석 결과

육상교량과 고립파의 제원

해안지역 육교에 작용하는 고립파에 의해 발생하는 쓰나미 파력의 특성을 평가하기 위해 2004년 인도양 쓰나미 당시 인도네시아에서 실제로 약 4m 이동한 루엥 이에 다리(Lueng Ie Bridge)를 대상으로 하였다. 측정요소는 교량에 작용하는 수평파력과 수직파력이며, 모리슨 방정식을 이용한 파력 추정에는 교량의 영향을 받지 않을 때의 수위변동, 유속, 교량 위치에서의 가속도 등이 있다. 존재하며 가속도는 푸리에(유량의 변환)로부터 추정되었습니다.

Fig. 4.3. Comparison of experimental results of Arnason(2005) and numerical ones of this study for the bore force acting on the vertical cylindrical pile.

지진해일파력의 산정과 추정

모리슨의 방법을 이용하여 육교에 작용하는 쓰나미 파력을 추정하기 위해서는 구조물이 존재하지 않을 때 구조물의 중앙 위치에서 수위와 유속의 시간적 변화를 계산하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 쓰나미 파력 추정은 수평파력만을 대상으로 하였다.

Fig. 4.7. Time variation of horizontal and vertical tsunami forces acting on the bridge.

결언

위와 같이 쓰나미를 통제하기 위해, Fig. 수치모사에는 쓰나미파의 발생과 전파에 널리 사용되고 타당성이 검증된 COMCOT(Cornell Multigrid Coupled Tsunami Model) 모델(Liu et al., 1998)이 사용된다.

수치이론에서 기초방정식

본 연구에서는 그림. 당시 1983년 중앙동해 쓰나미와 1993년 홋카이도 남서부 쓰나미가 대상이었으며, 쓰나미 높이가 감소하는 속도에 중점을 두고 동해안 묵호항과 임원항을 대상지로 선정했다. 공명의 유무에 따라 결정됩니다. 쓰나미 높이와 침수 및 침수의 공간적, 공간적 분포에 공진 장비의 유용성을 조사합니다.

수치모델의 검증

방파제 좌측 항만입구에서 가장 높은 수위인 B는 거의 동일한 값을 나타내지만, 공간적 분포가 조금씩 다른 것을 알 수 있다. 이는 사용된 그래프와 노드 간격의 차이로 인해 발생하는 것으로 생각됩니다. 전체적인 침수면적과 최고수위 값이 거의 동일하므로 본 연구에서는 COMCOT 모델을 이용한 수치해석 결과를 확인하였으며 타당성을 입증할 수 있을 것으로 사료된다.

묵호항에서 공진장치의 유효성 검토

• 최고수위의 공간분포
• 수위의 시간변동
• 공진장치 폭의 변화
• 공진장치 길이의 변화

항만 내부 공명장치의 폭 변화에 따른 최고수위 변화를 살펴보면 Fig. 아래에서는 공진기 장치의 길이 변화를 이용한 쓰나미 제어 효과를 조사합니다.

Fig. 5.3. Computation areas. Fig. 5.4. Spatial distribution of water depth and terrain elevation around Mukho port.

임원항에서 공진장치의 유효성 검토

• 최고수위의 공간분포
• 수위의 시간변동
• 공진장치 폭의 변화
• 공진장치 길이의 변화

여기서 이 계산에서는 묵호항의 현지 상황으로 인해 공진 장치의 길이를 크게 변경하는 것은 불가능했습니다. 따라서 실제 해역에서의 실제 쓰나미에 대해서도 공명장치의 유용성이 인정될 것으로 추정된다.

Fig. 5.14. Computation areas.

결언

위와 같이 임원항의 경우 묵호항과 달리 공진기 길이의 변화에 ​​따른 감소율이 거의 없다는 결과를 얻었다. 제6장 새로운 형태의 공진장치를 이용한 쓰나미 제어.

신형식공진장치의 개요

신형식공진장치 I과 II의 형상과 크기

여기서 신형 공진장치 I의 사양은 현장여건 등을 고려하여 Fig. 다음은 현 상황에 따른 쓰나미 높이 제어 효과와 신형 공진 장치 I의 길이 의 변화와 신형 공진 장치 II-type I, II의 와 의 변화에 ​​따른 쓰나미 높이 제어 효과이다. Latt와 Nakamura(2011a)가 검토했습니다. , 2011b) 아직 수행되지 않은 실제 해역에서의 쓰나미 하에서 새로운 유형의 공진 장치 I 및 II의 유용성에 대해 논의합니다.

Fig. 6.4. Size and shape of new type of resonator I installed to the initial breakwater of Samcheok port.

신형식공진장치의 유효성 검토

신형식공진장치 II

다음으로 신형 공진장치 II type II의  변화에 따른 쓰나미 저감 효과를 조사한다. 결과적으로, 본 계산에서는 위에서 설명한 신형 공진기 장치 I보다 신형 공진기 장치 II가 쓰나미 제어에 더 효과적임을 알 수 있다(감소율 30%를 나타냄).

Fig. 6.8. Time history of tsunami water level at the inside of Samcheok port whether the resonator I is installed or not.

결언

3장에서는 신형 I형 공명장치, 신형 II형 공명장치 및 실제 해역에서의 쓰나미 제어에 관련된 신형을 소개한다. 이를 고려하면 신형 Type I, II 공진기 장치에는 짧은 길이가 적용된 것으로 판단된다.