Reliability Analysis and Evaluation of Partial Safety Factors for Wave Run-up

처오름에 대한 신뢰성 해석 및 부분안전계수 산정

  • Lee, Cheol-Eung (Department of Civil Engineering, Kangwon National University)
  • 이철응 (강원대학교 공과대학 토목공학과)
  • Published : 2008.08.31

Abstract

A reliability model of Level II AFDA is proposed to analyze the wave run-up occurring by the interaction of incident waves and sloped coastal structures. The reliability model may be satisfactorily calibrated by Level III Monte-Carlo simulation. Additionally, the partial safety factors of random variables related to wave run-up can be straightforwardly evaluated by the inverse-reliability method that use influence coefficients and uncertainties of random variables, and target probability of failure. In particular, a design equation for wave run-up is derived in the same form as that of deterministic design method so that the reliability-based design method of Level I may be applied easily. Finally, it is confirmed that results redesigned by the reliability-based design method of Level I with partial safety factors suggested in this paper are satisfactorily compared with results of CEM(2006) as well as those of Level II AFDA.

경사식 방파제에서 파랑과 구조물의 상호작용에 의하여 발생되는 처오름을 확률론적으로 해석할 수 있는 Level II AFDA 신뢰성 모형이 제안되었다. Level III MCS 모형을 함께 적용하여 본 연구에서 제안된 모형이 만족스럽게 검증되었다. 또한 목표파괴확률과 각 확률변수들의 통계적 특성 그리고 영향계수를 이용하는 역해석 기법을 적용하여 처오름과 관련된 각 확률변수들의 부분안전계수를 산정할 수 있었다. 특히 Level I 신뢰성 설계법을 쉽게 적용할 수 있도록 처오름의 설계기준식을 현행의 결정론적 설계법과 동일한 형태로 유도하였다. 마지막으로 본 연구에서 제시된 부분안전계수를 이용하여 Level I 신뢰성 설계법으로 재 설계한 결과가 CEM(2006) 및 Level II 신뢰성 설계법의 결과와 만족스럽게 비교되었다.

Keywords

References

  1. 이철응, 2008. 피복재의 신뢰성 해석과 부분안전계수 산정, 제2회 항만구조물 신뢰성 설계법 기술교육 Workshop 자료집, 145-183
  2. 이철응, 2007a. 피복재의 부분안전계수 산정, 한국해안.해양공학회지, 19(4), 336-344
  3. 이철응, 2007b. 항만 구조물 부분안전계수의 산정 및 적용, 제1회 항만구조물 신뢰성 설계법 기술교육 Workshop 자료집, 101-120
  4. 이철응, 2005. 처오름의 신뢰성 해석에 대한 파고.주기 결합분포의 영향, 한국해안-해양공학회논문집, 17(3), 178-187
  5. 이철응, 2003. 경사식 해안 구조물에 대한 처오름의 신뢰성 해석, 대한토목학회논문집, 23(6B), 567-574
  6. Ahrens, J.P., and Titus, M.F., 1985. Wave run-up formulas for smooth slopes, J. of Waterway, Port, Cost., and Ocn, Engrg., ASCE, 111(1), 128-133 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-950X(1985)111:1(128)
  7. Bruun, P., 1985. Design and construction of mounds for breakwaters and coastal protection, Elservier, N.Y
  8. Burcharth, H.F., 1992. Reliability-based design of coastal structures: Structural integrity, Proc. Short course, 23rd. Int. Coast. Engrg. Conf., Special Lecture, ASCE, 511-545
  9. CEM(Coastal Engineering Manual), 2006. Coastal Engineering Research Center, US Army Corps Engineers, Washington, DC
  10. De Waal, J.P., and Van der Meer, J.W., 1992. Wave run-up and overtopping on coastal structures, Proc. 23rd. Int. Coast. Engrg. Conf., ASCE, pp.1759-1771
  11. Hunt, I.A., 1959. Design of seawalls and breakwaters, J. of Waterways and Harbor Div., ASCE, WW3, 123-152
  12. Saville, T.Jr., 1956. Wave run-up on shore structures, J. of Waterways and Harbor Div., ASCE, WW1, 1-15
  13. Shankar, N.J., and Jayaratne, 2003. Wave run-up and overtopping on smooth and rough slopes of coastal structures, Ocean Engrg. 30, 221-238 https://doi.org/10.1016/S0029-8018(02)00016-1
  14. Van der Meer, J.W., 1995. Conceptual design of rubble mound breakwaters, Advanced in Coast. and Ocn. Engrg., 221-315
  15. Van der Meer, J.W., and Stam, C.M., 1992. Wave runup on smooth and rock slopes of coastal structures, J. of Waterway, Port, Coast., and Ocn. Engrg., ASCE, 118(5), 534-550 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-950X(1992)118:5(534)