Abstract
The existing numerical methods on the vertical membrane breakwater have employed a linear analysis where the variable membrane tension occurring during membrane motions is assumed to be very negligible compared to the initial tension. In the present study, a quasi-nonlinear analysis is attempted such that the temporary tension of the membrane is substituted by the average tension for a wave period that is sought by an iterative calculation. The results showed that with the increase of the wave period the reflection coefficients appeared larger and the transmission coefficients smaller compared to the results of the linear analysis. The application of the quasi-nonlinear analysis also showed that the performance of the structure is closely dependent on the horizontal deformation of the membrane. In order to suppress the horizontal deformation, it may be required to take the larger initial tension of the membrane or to put additional mooring lines in the middle of the vertical faces of the membrane. But for theses methods to be effective, a largely sized surface float should be installed to secure enough buoyancy to support such downward forces.
연직 막체방파제에 대한 기존의 수치해석에서는 막체의 운동 중 발생하는 변동장력성분이 초기장력에 비하여 미미하다는 가정 하에 운동 중의 막체 장력을 초기장력으로 대체하는 선형해석을 수행하였다. 본 수치해 석에서는 막체장력의 비선형 변화를 한 주기 동안의 평균장력으로 대체하며 이 평균장력을 반복계산을 통하여 구해나가는 준 비선형 해석을 수행하였다. 상기 선형해석 결과와 비교하여 입사파 주기가 증가할수록 반사율은 증가하며 전달율은 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 본 준 비선형해석을 계류형태를 달리하는 두 구조물에 적용한 결과, 막체의 수평변위의 제어가 방파성능에 밀접한 효과가 있는 것으로 나타났다. 막체의 수평변위를 억제하기 위해서는 막체의 초기장력을 증가시키거나 막체의 중간부에 계류라인을 추가 결속시키는 방법들이 있으나 이를 위해서는 연직 하향 계류력을 지지하기 위한 대형 수면 부표의 설치가 요구된다.
