Reliability Analysis of Offshore Guyed Tower Against Anchor Pile Failures

해양 가이드-타워의 고정말뚝에 대한 신뢰도 해석

For the reliability analysis of offshore guyed towers for large storm events, failure of an anchor pile of the guyline system is investigated. Two failure modes of the anchor pile due to the extreme and the cyclic wave loadings are considered. The probability of failure due to the extreme anchor load is evaluated based on the first excursion probability analysis. Degradation of the pile capacity due to cyclic loadings is evaluated by using empirical fatigue curves for a driven pile in clay. The numerical results indicate that the failure probability due to the cyclic loadings can be as large as the risk due to extreme loading, particularly for the cases with the low design safety level of the pile strength and the large uncertainty of the pile resistance.

해양가이드-타워에 관하여 폭풍 발생시, 계류장치 고정말뚝의 파괴를 주안점으로 한 신뢰도해석 방법에 대하여 연구하였다. 말뚝의 파괴는 최대하중에 대한 것과 반복하중에 대한 것의 두가지 조건을 고려하였다. 최대하중으로 인한 파괴확률은 최초발생확률의 산정방법을 사용하였다. 반면, 반복하중으로 인한 파괴확률은 점토층에 타설된 말뚝에 대한 피로곡선을 바탕으로하여 구하였다. 불규칙파랑에 대한 구조물의 동적해석은 비선형문제의 선형화를 통한 주파수영역 해석으로부터 효율적으로 수행되었다. 수치해석결과, 말뚝지지력의 평균 안전도가 낮고 이의 분산계수가 클수록, 반복하중으로 인한 파괴확률이 최대하중으로 인한 파괴확률과 같은 수준으로 커짐을 알 수 있었다.