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A probabilistic fragility evaluation method of a RC box tunnel subjected to earthquake loadings
허정원,리 타이손,강충현,곽기석,박인준,Huh, Jungwon,Le, Thai Son,Kang, Choonghyun,Kwak, Kiseok,Park, Inn-Joon Korean Tunnelling and Underground Space Associatio 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.2
A probabilistic fragility assessment procedure is developed in this paper to predict risks of damage arising from seismic loading to the two-cell RC box tunnel. Especially, the paper focuses on establishing a simplified methodology to derive fragility curves which are an indispensable ingredient of seismic fragility assessment. In consideration of soil-structure interaction (SSI) effect, the ground response acceleration method for buried structure (GRAMBS) is used in the proposed approach to estimate the dynamic response behavior of the structures. In addition, the damage states of tunnels are identified by conducting the pushover analyses and Latin Hypercube sampling (LHS) technique is employed to consider the uncertainties associated with design variables. To illustrate the concepts described, a numerical analysis is conducted and fragility curves are developed for a large set of artificially generated ground motions satisfying a design spectrum. The seismic fragility curves are represented by two-parameter lognormal distribution function and its two parameters, namely the median and log-standard deviation, are estimated using the maximum likelihood estimates (MLE) method. 지진하중으로 초래되는 지하터널 구조물의 손상에 대한 위험도를 예측하기 위해 이 논문에서 확률론적 취약도 평가절차를 개발하였다. 특히 지진취약도 평가에 필수 요소인 취약도곡선의 유도를 위하여 단순화된 방법론을 정립하는 데 중점을 두었다. 지반-구조물상호작용(SSI) 효과를 고려한 구조물의 동적응답거동을 추정하기 위해서 지중구조물에 대한 지반응답가속도법(GRAMBS)을 제안기법에 적용하였다. 또한, 푸시오버 해석을 통해 터널의 손상상태를 정의하고 라틴하이퍼큐브 샘플링(LHS) 기법을 사용하여 설계변수와 관련된 불확실성을 고려하였다. 적용된 기법의 개념을 보다 상세하게 설명하기 위하여 설계스펙트럼을 만족하도록 생성된 다수의 인공지진운동에 대해 수치해석을 수행하고 취약도곡선을 개발하였다. 두 매개변수 대수정규분포 함수로 지진 취약도곡선을 표현하는데, 여기서 두 매개변수인 중앙값과 대수표준편차는 최우추정(MLE)법을 사용하여 산정하였다.
Jungwon Huh(허정원),Nhu Son Doan(도안누손),Van Ha Mac(맥반하),Van Phu Dang(당반푸),Dong Hyawn Kim(김동현) 한국해안해양공학회 2021 한국해안해양공학회 논문집 Vol.33 No.6
하중·저항계수 설계는 일관된 시스템적 설계해를 제공하는 효율적인 설계 방식이다. 이 연구는 확률론적 프레임워크 내에서 방파제의 지반기초(foundation) 설계에 필요한 하중계수 및 저항계수를 결정하는 것을 목표로 하여 한국형 방파제의 대표적인 4가지 유형인 경사식 방파제, 무공케이슨 혼성식방파제, 유공케이슨 혼성식방파제, 소파블록 피복제를 대상으로 조사하였다. 파랑하중조건에서 방파제 기초의 지지력을 면밀히 조사하였다. 100,000회 샘플에 의한 Monte Carlo 시뮬레이션을 사용하여, 목표신뢰도지수(RI) 2.5와 3.0의 두 가지 수준을 선택하여 하중·저항계수의 보정을 수행하였다. 예상대로 더 높은 RI에 대해 정규화된 저항계수는 더 낮은 값을 갖는 것으로 확인되었다. 그 범위는 목표 RI 2.5의 경우 0.668~0.687이며, 목표 RI 3.0의 경우 0.576~0.634이다. Load and resistance factor design is an efficient design approach that provides a system of consistent design solutions. This study aims to determine the load and resistance factors needed for the design of breakwater foundations within a probabilistic framework. In the study, four typical types of Korean breakwaters, namely, rubble mound breakwaters, vertical composite caisson breakwaters, perforated caisson breakwaters, and horizontal composite breakwaters, are investigated. The bearing capacity of breakwater foundations under wave loading conditions is thoroughly examined. Two levels of the target reliability index (RI) of 2.5 and 3.0 are selected to implement the load and resistance factors calibration using Monte Carlo simulations with 100,000 cycles. The normalized resistance factors are found to be lower for the higher target RI as expected. Their ranges are from 0.668 to 0.687 for the target RI of 2.5 and from 0.576 to 0.634 for the target RI of 3.0.
메가아시아 탐색을 위한 새로운 양적 지역연구방법론의 필요성과 가능성: 국내 변수중심 지역연구를 중심으로
허정원(Jungwon Huh),박선영(Seonyoung Park),장효진(Hyojin Jang),심우진(Woojin Shim) 서울대학교 아시아연구소 2021 아시아리뷰 Vol.11 No.2
본 논문은 KCI에 등재된 지역학 학술지의 논문 중 변수중심의 양적방법론을 이용한 기존 연구를 정리하여 데이터와 방법론의 특징과 동향, 한계를 파악하고, 이를 바탕으로 새로운 양적방법론적 접근의 가능성을 타진하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 등재 학술지를 중심으로 지역 혹은 국가를 분석한 연구들의 키워드와 활용 데이터, 방법론 등을 추출하고 지역별 · 시계열별 분석과 비교 대상이 된 지역 간의 관계 동향을 분석하였다. 그 결과, 2000년대 이후 지역학 학술지의 발간이 크게 늘었으며 특히 아시아를 대상지역으로 하는 학술지가 크게 증가하였다. 하위 지역별로 보면 한국과 지리적으로 인접한 동아시아와 동남아시아를 대상으로 한 학술지의 발간이 증가하였다. 국가를 대상으로 한 연구가 지역을 대상으로 한 연구에 비해 더 많이 나타났고, 이를 지역별로 살펴보면 아시아와 유럽을 대상으로 한 연구가 많은 것을 확인하였다. 또한 연구에 활용한 데이터의 출처는 국제기구 혹은 정부 통계가 주를 이루고 있어 한정된 기구의 데이터를 의존하는 경향과 그에 따른 한계를 볼 수 있다. 그러나 스케일 의존도가 낮아 지역 · 국가 · 지방 비교에 모두 활용할 수 있고 경계에 구속받지 않는 공간자료의 활용은 드물게 나타나, 여러 형태의 데이터를 포괄적으로 고려하는 방법론의 개발과 적용을 통한 새로운 데이터 중심 연구방법의 가능성을 확인할 수 있었다. The purpose of this paper is to explore a new data-driven research method for a comparative area study. The paper examines the data and analysis methods utilized by previous area studies with a quantitative method and proposes innovative research methods to explore the discourse of Mega Asia and comparative area studies. The authors searched research articles that compared countries and regions from KCI indexed journals and collected bibliographic data such as titles, keywords, abstracts, areas of interest, and main topics. Since 2000, the publication of regional study journals has significantly increased, and most newly published journals focus on Asia. Mainly, newly published Asia study journals specialized on East Asia and Southeast Asia regions, reflecting the growing interest in South Korea due to geographical proximity. More studies investigated countries than regions, and the most popular regions of interest among study subjects are Asia and Europe. Most of the studies relied on macro data from international organizations or country-level statistics produced by the governments. Few studies utilized spatial data with no scale dependency. Spatial data allow them to extract the information regardless of interstate boundaries. The findings reaffirm the need for an alternative blended database with geographical coordinates and a data-driven approach with a data science perspective to analyze regional dynamics.
동적전단시험을 이용한 토목섬유-흙 접촉면에 대한 교란도함수의 확률특성 분석
허정원(Huh, Jungwon),박인준(Park, Innjoon) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.11
샘플링기법인 LHS기법을 적용함으로써 교란도함수 모델의 확률적 특성인 평균, 변동계수 및 분포형태를 분석하였다. 그 결과로서의 수준에 따라 교란도함수의 변동성은 약 최소 10%에서 최대 28% 정도로 나타났으며, 분포형태는 대부분의 수준에서 Weibull 분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 이 연구를 통하여 획득한 교란도함수의 확률특성을 활용하면 향후 접촉면 전단강도의 불확실성과 변동성을 정량적으로 명확하게 고려할 수 있는 토목섬유-흙 접촉면의 확률론적 안전성 평가기법의 개발이 가능할 것으로 판단된다. This paper mainly deals with the analysis of probabilistic characteristics of the disturbed function proposed to predict dynamic behavior of Geosynthetic-soil interface as the lining and cover systems used in waste landfills. Calibration and statistical property estimation of the parameters in the disturbed function model were first performed using many experimental data obtained from a new multi-purpose interface apparatus (M-PIA). In order to analyze the effect due to changes in chemical degradation and normal loads condition, probabilistic properties such as mean, coefficient of variation and distribution type of the disturbed function were evaluated using both the LHS method known to be a very efficient sampling scheme and the estimated statistical property of A and Z. As a result, variation of the disturbed function is found to range approximately from 10∼28% according to the level of and Weibull appears to be the most adequate distribution type at almost all levels of.It is concluded that a probabilistic safety assessment method for Geosynthetic-soil interface considering uncertainty in shear strength can be developed by utilizing probabilistic properties of the disturbed function obtained in this study.