報告書番号

U95043

タイトル（和文）

津波作用下における浮体構造物の２次元非線形挙動解析

タイトル（英文）

TWO-DIMENSIONAL NUMERICAL MODEL FOR FULLY NONLINEAR INTERACTION BETWEEN MOORED FLOATING STRUCTUREAND TSUNAMI

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

浮揚式海上立地方式の場合，海底地震によって発生する津波が来襲する場合のプラントの挙動を予測し安全性を評価しておく必要がある。本研究では，津波による係留浮体の断面２次元運動の解析手法を強非線形ポテンシャルモデル（境界要素法）に基づき開発した。本手法は，自由水面の要素節点の移動を水粒子運動に一致するように算定するとともに，浮体没水境界が時々刻々変動する影響を忠実に考慮しているため，津波作用下のように流体と浮体の相互作用が非線形・大変位となる場合でも，正確に計算することができる。まず，波浪を対象とした既往の実験結果との比較により，手法の妥当性を検証した。さらに，マグニチュード８クラスの津波が，浮体係留水域に来襲した場合を想定して挙動予測を行った結果，護岸上の最大■上高が４ｍ程度となり，浮体の鉛直上向き変位が最大４ｍ程度となる。回転角は最大０．５度と小さく，水平変位は鉛直変位量に比べて小さくなる。

概要 （英文）

TO CONSTACT FLOATING POWER PLANT,IT IS NECESARY TO PROPERLY ESTIMATE THE DYNAMIC BEHAVIOR OF A BARGE UNDER THE ACTION OF A TSUNAMI GENERATED BY A SUBMARINE EARTHQUAKE. WE DEVELOPED A TWO-DIMENSIONAL NUMERICAL MODEL FOR FLOATING-STRUCTURE MOTION AND MOORING FORCE DUE TO FULLY NONLINEAR WAVES BASED ON THE BOUNDARY ELEMENT METHOD. THE COORDINATES OF ELEMENT NODES OF THE FREE-WATER SURFACE FOR EVERY TIME STEP WERE CALCULATED TO AGREE WITH WATER MOTION USING THE EULER-LAGRANGE METHOD. THE EFFECTS OF TIME VARIATION IN FLOATING-STRUCTURE BOUNDARIES WERE ALSO TAKEN INTO ACCOUNT TO CORRECTLY SIMULATE MOTIONS WITH LARG DISPLACEMENT OF WATER DUE TO TSUNAMI. THE VALIDITY OF THIS NUMERICAL MODEL WAS VERIFIED BY COMPARISON WITH EXPERIMENTAL RESULTS. FINALLY,THE DYNAMIC BEHAVIOR WAS ESTIMATED ASSUMING THAT A TSUNAMI GENERATED BYA SUBMARINE EARTHQUAKE WITH A MAGNITUDE OF 8 ON THE RICHTER SCALE ACTSON A BARGE IN A MOORING BASIN. THE MAXIMUM VALUES OF BARGE REAVE AND THE RUNUP HEIGHT OF THE TSUNAMI ON THE SEAWALL BEHIND THE BARGE ARE ABOUT 4M. ROLL IS 0.5 MAX. SWAY IS MUCH SMALLER THAN HEAVE.

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