Reliability Analysis of the Gravity Retaing Wall

중력식(重力式) 옹벽(擁壁)의 신뢰도(信賴度)에 관한 연구(研究)

A new approach is developed to analyze the reliability of the earth retaining wall using the concept of probability of failure, instead of conventional factor of safety. Many uncertainties, which are included in the conventional stability analysis, can be excluded by using the stochastic approach. And the reliability, more consistent with the reality, can be obtained by the simulation. The strength parameters of soil properties are assumed to be random variables to follow a generalized beta distribution. The interval [A, B] of the random variables could be determined using the maximum likelihood estimation. The pseudo-random values corresponding to the proposed beta distribution are generated using the rejection method. The probability of failure defined as follows, is obtained by using the Monte Carlo Method. $$P_f=\frac{M}{N}$$ where, $P_f$ : Probability of failure N : Total number of trials M : Total number of failure out of N A computer program is developed for the computation procedure mentioned above. Finally, a numerical example is solved using the developed program.

옹벽(擁壁)의 안정해석(安定解析)에 있어, 신뢰도(信賴度)의 척도(尺度)로 종래(從來)의 안전율(安全率)(factor of safety) 대신 파괴확률(破壞確率)(probability of failure)이란 새로운 개념(槪念)을 도입(導入)하였다. 종래(從來)의 안정해석(安定解析)에 내포(內包)되어 있는 많은 불확실성(不確實性)(uncertainty)을 통계적(統計的) 처리(處理)에 의하여 합리적(合理的)으로 해석(解析)에 반영(反映)하고, simulation을 통하여 현실에 근사한 신뢰도(信賴度)(reliability)를 수치(數値)로 확인(確認)하였다. 흙의 강도정수(强度定數)(내부마찰각(內部摩擦角), 점착력(粘着力))는 일반(一般) Beta 분포(分布)를 따르는 확률변수(破率變數)로 취급(取扱)하였으며, 최우추정법(最尤推定法)에 의하여 구간(區間) [A, B]를 결정(決定)하였다. Rejection Method에 의해 Beta 분포(分布)를 따르는 난수(亂數)들을 생성(生成)하여 이에 대응(對應)하는 강도정수(强度定數)를 구(求)하는 방법(方法)을 제시(提示)하였다. 이렇게 하여 얻어진 강도정수(强度定數)를 써서, Monte Simulation 방법(方法)을 사용(使用)하여 다음과 같이 정의(定義)되는 옹벽(擁壁)의 파괴확률(破壞確率)을 구하였다. $$P_f=\frac{M}{N}$$ 여기서, N : simulation 여행(旅行) 회수(回數) M : simulation 결과(結果) 파괴회수(破壞回數) 상기(上記)한 해석방법(解析方法)에 따라 Computer Program을 개발(開發)하였으며, 예제(例題)를 개발(開發)된 Program으로 풀어 파괴확률(破壞確率)을 구하였다.