풍파랑 하중 샘플링 개수에 따른 플로팅 건물의 시간이력 응답 특성

국문 초록 (Abstract)

플로팅 건물의 시간이력 해석을 위하여 필요한 최소한의 입력하중의 개수를 확인하기 위하여, 100개의 불규칙 풍파랑 하중에 대한 동수역학 해석을 수행하여 좌우동요와 횡동요를 고찰하고, 이 100개의 결과 중에서 30개를 건물의 밑면에 작용하는 입력하중으로 사용하여 부분골조 해석을 수행하였다. 30개의 해석결과 중 7와 15개의 샘플을 추출하여 평균과 표준편차를 비교하였다. 7개의 샘플링에 의한 지붕층의 변위값이나 가속도 및 모멘트의 값은 30개의 샘플의 평균값의 5% 이내의 오차가 발생하였으므로, 불규칙하중에 대한 해석 및 설계시 7개의 풍파랑 불규칙 하중에 대한 상부구조물의 평균값을 사용할 수 있음을 시사하였다. 그러나 표준편차의 경우는 샘플링의 개수에 따라 편차가 크게 발생하였으므로 확률적인 분포를 고려한 평가에서는 7개 하중의 평균값은 신뢰성이 떨어질 것으로 판단된다. 라틴하이퍼큐브에 의한 7개의 샘플링의 평균치와 표준편차는 30개 샘플링의 값과 근사하여, 상부구조물의 설계 및 확률분포의 추정시 안정적인 방법으로 사용될 수 있을 것임을 시사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To study the effective sampling number of wind and wave loading on a floating building, 30 rolling and sway accelerations are selected from 100 hydrodynamic analysis samples, to find the historical response of the acceleration and displacement and the moment of beam and column of the building frame using substructure analysis. From 30 results, 7 and 15 are randomly sampled and the response of them are compared with that of 30 sampling. The average value of 7 random sampling shows good correspondence with the 30 sampling value but the standard deviation of 7 sampling is different from that of 30 sampling. But in case of 7 Latin Hypercube sampling, it shows good correspondence with 30 sampling result.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 1. 서론
• 1.1 연구배경 및 목적
• 1.2 연구의 범위 및 방법
• 2. 해석 모델
• 2.1 폰툰과 상부골조
• 2.2 계류(mooring)와 펜더(fender)
• 2.3 풍하중 입력 모델
• 2.4 파랑하중 모델
• 3. 해석방법
• 3.1 동수역학 시간이력 해석
• 3.2 상부골조 해석
• 4. 해석 결과
• 4.1 동수역학 해석 결과
• 4.2 상부골조 응답
• 5. 샘플링 개수에 따른 응답 분석
• 5.1 가속도와 변위
• 5.2 보와 기둥 모멘트
• 6. 결론
• 감사의 글
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 "항만 및 항만설계기준"

2 박태준, "풍하중이 플로팅 건물의 횡동요와 좌우동요에 미치는 영향" 대한건축학회지회연합회 16 (16): 91-98, 2014

3 황재승, "풍하중 재생법을 이용한 구조물 진동해석" 16 (16): 40-45, 2012

4 KBC, "국토해양부, 2009"

5 "https://en.wikipedia.org/wiki/Latin_hypercube_sampling"

6 SPM, "Shore Protection Manual. Vol. 2" Army Engineer Waterways Experiment Station 1984

7 "Minimum Design Loads for Buildings and Other Sttructures"

8 "Guidelines for the evaluation of the response of occupants of fixed structures, especially buildings and off-shore structures, to low-frequency horizontal motion (0,063 to 1Hz)"

9 Recommended Practice, "Det Norske Veritas, DNV-RP-C205, Environmental Conditions And Environmental Load"

10 Suzuki, H, "Design flow and strategy for safety of very large floating structure" 21-27, 1996