護岸係留された浮体構造物を対象とした動揺解析手法の効率化
護岸に係留された浮体構造物に作用する波力やその動揺の検討は，護岸からの反射波の影響で複雑となる。これらを数値解析で評価する場合，護岸を直接モデル化する手法では計算負荷が大きくなるため，係留浮体を対象とした解析コードでは，護岸モデルを必要としない鏡像モデルを用いるのが一般的である。しかし，沖合の浮体構造物を対象とした汎用解析コードでは，鏡像モデルの機能は一般に搭載されていない。そこで本研究では，護岸位置に対し対称な2つの浮体構造物を考慮することで，鏡像モデルに相当する解析手法を適用し，その妥当性を検証した。その結果，護岸を直接モデル化する解析では，護岸前面において護岸延長に応じたモードで発達する定在波の影響に留意する必要があることが確認された。鏡像モデルではこのような定在波の影響はなく，また，鏡像モデルによる再現解析の結果は，実験結果を概ね良好に再現しており，同解析手法の有効性が確認された。
キーワード：浮体構造物，係留，動揺解析，鏡像モデル，反射
＊１ 技術センター 社会基盤技術研究部 水理研究室
Analysis Method for Oscillation of Floating Structures Moored on Seawall
The presence of reflected waves from the seawall complicates the consideration of wave forces acting on a floating structure moored to a seawall and the structure's wave-induced motions. If these are to be evaluated by directly modeling the seawall in a numerical analysis, the computational load becomes excessively large. Therefore, it is common practice to use a mirror image modeling method that does not require a seawall model in analysis codes that deal with floating structures. Nonetheless, analysis codes for offshore floating structures generally do not have a mirror image modeling function. In this study, we applied an analysis method that may be deemed to be equivalent to the mirror image modeling method by considering two floating structures symmetrical about the seawall location and then verified the validity of the analysis method. As a result, it was confirmed that in the analysis involving the direct modeling of the seawall, it is necessary to take into consideration the effect of standing waves of the modes corresponding to the length of the seawall and that the waves influence the wave forces acting on the floating structure. In contrast, the analysis involving the mirror image modeling was not affected by such standing waves. The results of the simulation analysis using the mirror image modeling demonstrated a fairly good agreement with the experiment results, indicating the validity of the analysis method.
Keywords: floating structure, mooring, motion analysis, mirror model, reflection
*1 Hydraulic Research Section, Infrastructure Technology Research Department, Taisei Advanced Center of Technology