[논문]직립방파제의 케이슨 활동에 대한 확률과정에 기반한 시간의존 신뢰성 설계법 개발

김승우; 천세현; 서경덕

doi:10.9765/kscoe.2012.24.5.305

직립방파제의 케이슨 활동에 대한 확률과정에 기반한 시간의존 신뢰성 설계법 개발
Development of Time-Dependent Reliability-Based Design Method Based on Stochastic Process on Caisson Sliding of Vertical Breakwater 원문보기

한국해안·해양공학회논문집 = Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers, v.24 no.5, 2012년, pp.305 - 318

김승우 (서울대학교 건설환경공학부) , 천세현 (서울대학교 건설환경공학부) , 서경덕 (서울대학교 건설환경공학부)

초록
AI-Helper

직립 케이슨 방파제에 대한 기존의 성능설계법은 임의의 시간 동안의 평균활동량을 산정하지만 허용활동량을 최초로 초과하는 사건의 발생확률(최초통과확률)은 계산하지 못한다. 설계자는 구조물이 최초로 피해를 입을 확률에 대한 정보를 구조물의 설계 단계뿐 아니라 관리 및 운영에서도 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 케이슨 활동의 최초통과확률을 산정하기 위해 확률과정에 기반한 시간의존 신뢰성 설계법을 개발하였다. 방파제의 활동을 일으키는 폭풍파는 발생 시간과 강도의 임의성의 특징이 있기 때문에 Poisson spike process를 사용하여 케이슨 활동을 정식화할 수 있다. 여기서 방파제의 활동을 일으키는 폭풍파의 발생률은 활동량분포함수와 폭풍파의 평균발생률로 표현된다. 성능설계법으로 모의된 이들은 설계변수들의 다변량 회귀함수로 나타내진다. 결과적으로 활동량분포함수와 폭풍파의 평균발생률은 유의파고, 케이슨 폭, 수심의 함수로 표현되어 케이슨 활동에 대한 최초통과확률을 손쉽게 산정할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Although the existing performance-based design method for the vertical breakwater evaluates an average sliding distance during an arbitrary time, it does not calculate the probability of the first occurrence of an event exceeding an allowable sliding distance(i.e. the first-passage probability). Designers need information about the probability that the structure is damaged for the first time for not only design but also maintenance and operation of the structure. Therefore, in this study, a time-dependent reliability design method based on a stochastic process is developed to evaluate the first-passage probability of caisson sliding. Caisson sliding can be formulated by the Poisson spike process because both occurrence time and intensity of severe waves causing caisson sliding are random processes. The occurrence rate of severe waves is expressed as a function of the distribution function of sliding distance and mean occurrence rate of severe waves. These values simulated by a performance-based design method are expressed as multivariate regression functions of design variables. As a result, because the distribution function of sliding distance and the mean occurrence rate of severe waves are expressed as functions of significant wave height, caisson width, and water depth, the first-passage probability of caisson sliding can be easily evaluated.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	성능설계법의 특징은 무엇인가?	Army, 2006; OCDI, 2009). 일반적으로 전통적인 신뢰성 설계법은 구조물의 생애동안의 파괴확률을 계산하는 반면, 성능설계법은 구조물의 변위와 허용변위를 초과하는 확률을 산정한다. 성능설계법은Shimosako and Takahashi(2000) 이후로 지금까지 여러 연구자들이 사용하고 있다(Goda and Takagi, 2000; Kim and Takayama, 2003; Hong et al.
	직립 케이슨 방파제에 대한 기존의 성능설계법의 한계는 무엇인가?	직립 케이슨 방파제에 대한 기존의 성능설계법은 임의의 시간 동안의 평균활동량을 산정하지만 허용활동량을 최초로 초과하는 사건의 발생확률(최초통과확률)은 계산하지 못한다. 설계자는 구조물이 최초로 피해를 입을 확률에 대한 정보를 구조물의 설계 단계뿐 아니라 관리 및 운영에서도 필요로 한다.
	파압 공식의 한계를 극복하기 위해 무엇이 도입되었는가?	하지만 같은 안전율에서도 수심과 파랑 조건에 따라 서로 다른 활동량이 산정되는 경우가 발생한다. 이를 극복하기 위해 확률론에 근거한신뢰성설계법과 성능설계법이 도입되었다(이, 2009; 김·서, 2009; Yoshioka and Nagao, 2005; U.S.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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