FEM-based Seismic Reliability Analysis of Real Structural Systems

허정원,Huh Jung-Won,Haldar Achintya Computational Structural Engineering Institute of 2006 한국전산구조공학회논문집 Vol.19 No.2

응답면기법, 유한요소법, 일차신뢰도법 그리고 반복 선형보간기법을 합리적으로 결합한 정교한 신뢰성해석 기법이 지진하중을 포함하는 단기 동적하중을 받는 복잡한 실제 비선형 동적구조계의 신뢰성 평가를 위하여 제안되었다. 기법은 하중 및 저항과 관련된 랜덤변수의 비선형성과 불확실성의 모든 중요 원천을 명시적으로 고려한다. 본 기법의 특징은 전통적 랜덤진동방법의 대안으로서 지진하중을 시간영역에서 적용하는 것이다. 실제 강프레임의 연결부에 대한 유연성을 표현하기 위하여 4-매개변수 리차드 모델을 사용하였다. 리차드 매개변수의 불확실성에 대한 고려도 알고리즘에 포함하였다. 다음으로 횡방향으로 유연한 강프레임을 철근콘크리트 전단벽으로 보강하였다. 균열 발생 후 전단벽에서의 강도저감 또한 고려되었다. 강절 연결부를 갖는 횡방향으로 유연한 강프레임, 각기 다른 강성의 부분강절 연결부를 갖는 강프레임, 그리고 콘크리트 전단벽으로 보강된 강프레임의 세 구조물을 고려함으로써 실제 구조물의 신뢰성평가를 위한 기법의 적용성을 검증하였다. A sophisticated reliability analysis method is proposed to evaluate the reliability of real nonlinear complicated dynamic structural systems excited by short duration dynamic loadings like earthquake motions by intelligently integrating the response surface method, the finite element method, the first-order reliability method, and the iterative linear interpolation scheme. The method explicitly considers all major sources of nonlinearity and uncertainty in the load and resistance-related random variables. The unique feature of the technique is that the seismic loading is applied in the time domain, providing an alternative to the classical random vibration approach. The four-parameter Richard model is used to represent the flexibility of connections of real steel frames. Uncertainties in the Richard parameters are also incorporated in the algorithm. The laterally flexible steel frame is then reinforced with reinforced concrete shear walls. The stiffness degradation of shear walls after cracking is also considered. The applicability of the method to estimate the reliability of real structures is demonstrated by considering three examples; a laterally flexible steel frame with fully restrained connections, the same steel frame with partially restrained connections with different rigidities, and a steel frame reinforced with concrete shear walls.

착유과정이 원유의 미생물 품질에 미치는 영향

허정원,김영주 ( Jung Won Huh,Young Joo Kim ) 한국낙농학회 1996 韓國酪農學會誌 Vol.18 No.1

폐단면 강박스거더교의 LRFD 설계와 신뢰성수준 평가

허정원,윤동건,Huh, Jung-Won,Yun, Dong-Geon 한국전산구조공학회 2010 한국전산구조공학회논문집 Vol.23 No.2

현재 국내에서 이루어지는 대부분의 강교량 설계는 종전의 결정론적인 안전율을 사용하는 허용응력설계법에 기초하고 있다. 그러나 국제적인 경향은 확률, 통계 및 신뢰성공학의 개념에 기반을 둔 합리적이며 경제적인 설계가 가능한 한계상태설계법이 설계법의 표준으로서 보편화되고 있는 실정이다. 이 논문에서는 강교량 설계기술의 국제적 경쟁력 확보를 위해 국내 환경여건과 지역적 특성이 고려된 강교량의 하중저항계수설계법 제정을 위한 기초연구의 일환으로, 특히 사용빈도가 상대적으로 높은 폐단면 강박스거더교에 대하여 AASHTO-LRFD 규정을 적용한 시험설계를 수행하였다. 다양한 단면변화에 따른 시험설계로부터 폐단면 강박스거더교의 LRFD 설계시 고려해야 하는 제반문제에 대하여 고찰하였으며, 계산의 효율성 확보와 오류방지를 위하여 Excel-기반 설계검토 프로그램을 개발하여 시험설계에 적용하였다. 또한 LRFD 설계 단면의 신뢰성해석을 통하여 대상교량의 정량적인 안전도수준을 평가하고 실제 적용된 목표 신뢰도지수가 만족되는지를 확인함으로써 이 연구에서 적용된 절차와 방법의 타당성을 검증하였다. Most of the steel bridges in Korea are being currently designed by the allowable stress design method that uses the conventional deterministic factors of safety. However the limit state design based on the concept of probability, statistics and reliability engineering is becoming very popular as a global standard deign method, leading the rational and economic bridge design. As part of the fundamental research to establish the load and resistance factor design(LRFD) of steel bridges considering domestic environmental conditions and regional characteristics, an experimental design is conducted by applying AASHTO-LRFD specification especially to a steel closed-box girder, which occupies relatively a large portion of steel bridges in Korea. Throughout the experimental design according to various sectional changes, some of the issues to be considered in the LRFD design of a composite steel closed-box girder bridge are examined. In this process, an Excel-based design verification program is developed for easy computation and prevention of errors. Quantitative reliability levels of the bridge sections designed by LRFD are also estimated using a reliability analysis method, and compared with the target reliability indexes applied in the LRFD design to verify the validity of the procedure and methodology used in this study.

姙娠 및 分娩時의 心理的 變化에 關聯된 諸要因

許正元(Jung Won Huh) 서울대학교 보건환경연구소 1974 보건학논집 Vol.11 No.2

심층혼합처리지반에 설치된 안벽의 신뢰성해석 (Part II: 개량지반의 내부안정)

허정원(Huh, Jung-won),박옥주(Park, Ock-Joo),김영상(Kim, Young-Sang),허동수(Hur, Dong-Soo) 한국해안해양공학회 2010 한국해안해양공학회 논문집 Vol.22 No.2

외부안정성을 다룬 동반논문과 차별화하여, 이 논문에서는 심층혼합처리지반에 설치된 안벽의 내부안정성에 대한 정량적 위험도 평가를 위한 신뢰성해석 방법을 제안하였다. 내부안정성 위험도 평가를 위해 개량지반의 단지압, 전단강도 그리고 무개량토의 압출 파괴모드에 대해 MVFOSM, FORM 그리고 MCS를 적용하여 안정성을 검토하고 비교하였다. 심층혼합처리지반상 안벽의 내부안정성에 대한 신뢰성해석 결과, 흙-시멘트 개량체 압축강도의 변동성과 분포형태가 파괴확률에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며 다른 확률변수들의 영향은 상대적으로 미미했다. 그러므로 흙-시멘트 개량체의 현장 압축강도에 대한 통계적 특성을 합리적이고 정확하게 결정하는 것이 중요하다. A reliability analysis method is proposed in this paper to quantitatively evaluate the risk for internal stability of a quay wall constructed on the deep cement mixed ground, differentiating from the companion paper that mainly describes the external stability. Failure modes for toe pressure, shear strength of improved ground and extrusion of unimproved soft soil are investigated and compared in the risk estimation of internal stability using MVFOSM, FORM, and MCS. From the reliability analysis results for internal stability of a quay wall, the variance and distribution type of the compressive strength of Deep Mixed Soil-Cement appear to be very affective to the failure probability. On the other hand, other random variables seem to be relatively very insensitive to the probability of failure. It is therefore very important to rationally and accurately determine the probabilistic properties of the in-site compressive strength of Deep Mixed Soil-Cement.

점보 컨테이너 크레인의 등가정적해석과 시간이력해석에 대한 비교

허정원(Huh, Jung Won),트란광휘(Tran, Quang Huy),강충현(Kang, Choonghyun) 대한토목학회 2017 대한토목학회 학술대회 Vol.2017 No.10

심층혼합처리지반에 설치된 안벽의 신뢰성해석(Part I: 개량지반의 외부안정)

허정원(Huh, Jung-Won),박옥주(Park, Ock-Joo),김영상(Kim, Young-Sang),허동수(Hur, Dong-Soo) 한국해안해양공학회 2010 한국해안해양공학회 논문집 Vol.22 No.2

이 논문은 특수기초에 설치된 안벽의 외부 및 내부 안정성에 대한 신뢰성분석을 각각 다룬 2편의 연속 논문 중 첫 번째 논문이다. 이 논문에서는 심층혼합처리지반-안벽 시스템의 외부안정성에 대한 정량적 위험도를 평가할 수 있는 실용적인 신뢰성해석기법을 새로이 제안하였다. 제안된 기법은 다양한 설계변수들의 불확실성을 명확하게 고려할 수 있다. 외부안정성에 대한 위험도평가를 위해 개량지반-안벽의 활동, 전도 및 지지력 파괴모드에 대응하는 한계상태함수를 2차 확률변수 개념을 도입하여 명확히 정의하였다. 기본 확률변수와 2차 확률변수로 명확히 표현되는 세 한계상태함수에 대하여 대표적 신뢰성기법인 MVFOSM, FORM 및 MCS를 사용하여 파괴확률을 산정하였다. 해석결과로부터 3가지 방법은 일관된 파괴확률을 제공하고, 지진시 활동 파괴모드가 가장 위험한 파괴모드로 밝혀졌다. 또한 동적토압의 위상차를 고려한 신뢰성해석으로부터 위상차 파라메타의 평균과 분산이 파괴확률에 큰 영향을 미치는 것으로 판명되었다. This is the first of the two papers dealing with reliability analyses for external and internal stability of a quay wall constructed on a special foundation. A new practical reliability analysis method is proposed in this paper to evaluate the quantitative risk associated with external stability of a quay wall constructed on the deep cement mixed ground. The method can consider uncertainties in various design variables. For the risk estimation to external stability of the improved soil-quay wall, three corresponding limit state functions of sliding, overturning and bearing capacity are fully defined by introducing concept of the secondary random variable. Three representative reliability methods, MVFOSM, FORM and MCS are then applied to evaluate the failure probabilities of the three limit state functions explicitly expressed in terms of the basic and secondary random variables. From the reliability analysis results, the failure probabilities obtained from the three approaches are very close to each other, and the sliding failure mode appears to be the most critical when the earthquake loading is under consideration.

파형강판옹벽의 현장 적용성 평가

박인준 ( Park Inn-joon ),허정원 ( Huh Jung-won ),정종호 ( Chung Chong-ho ),이강돈 ( Lee Kang-don ) 한국구조물진단유지관리공학회 2007 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.11 No.1

A new type of retaining wall system of adjoining closed-faced boxes with each 3-meter wide is presented in this paper. It can be used in the right-of-way on highway and railroad projects, embankment and excavation for the slope stability, and consists of sturdy, flexible and lightweight steel members including mainly corrugated steel plates named as stringer and spacer. The members are easily bolted together either at the construction site or at the manufacturing plant. The applicability of a new retaining wall system at a specific construction site is extensively verified with help of geotechnical slope stability analyses.

콘크리트 구조물의 균열 탐지를 위한 최적의 AE센서 위치 결정

강충현 ( Kang Choong Hyun ),허정원 ( Huh Jung Won ),김태완 ( Kim Tae Wan ) 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.22 No.2

Acoustic Emission (AE) technique applied to detect the crack occurrence of the actual beam element. An optimum position for a limited number of AE transducer was considered to accurately detect the location of the cracks in the three-dimensional space. Six AE transducer was used to detect cracks in the L400mm×H200mm×T100mm region, and several position combinations were applied. Considerable six position combinations were selected, and the weak or incorrect position detection was investigated. The optimum position applied to the experiment for actual beam element and the detected crack position was compared with the visual inspection location. A reliable crack position detecting was confirmed for loadings.

파형강판옹벽의 현장 적용성 평가

박인준(Park Inn-joon),허정원(Huh Jung-won),정종호(Chung Chong-Ho),이강돈(Lee Kamg-Don) 한국구조물진단유지관리학회 2007 한국구조물진단학회 학술발표회논문집 Vol.11 No.1

A new type of retaining wall system of adjoining closed-faced boxes with each 3-meter wide is presented in this paper. It can be used in the right-of-way on highway and railroad projects, embankment and excavation for the slope stability, and consists of sturdy, flexible and lightweight steel members including mainly corrugated steel plates named as stringer and spacer. The members are easily bolted together either at the construction site or at the manufacturing plant. The applicability of a new retaining wall system at a specific construction site is extensively verified with help of geotechnical slope stability analyses.