한국지반신소재학회논문집 (Journal of the Korean Geosynthetics Society)

  • 제9권4호
  • /
  • Pages.17-25
  • /
  • 2010
  • /
  • 2508-2876(pISSN)
  • /
  • 2287-9528(eISSN)
한국지반신소재학회 (Korean Geosynthetics Society)
권호 표지

단일모드 구간해법을 이용한 보강토옹벽 설계의 신뢰성해석

Reliability Analysis in Designing of Reinforced Soil Structures using Uni-Modal Bounds

  • 김현기 (한국철도기술연구원 철도구조연구실) ;
  • 이성혁 (한국철도기술연구원 철도구조연구실) ;
  • 최찬용 (한국철도기술연구원 철도구조연구실)
  • 투고 : 2010.11.12
  • 심사 : 2010.12.18
  • 발행 : 2010.12.30
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

전통적인 보강토옹벽 설계에서의 안정성 검토는 내적 외적 안정으로 구분하여 평가하며, 내적 안정은 보강재의 인발, 파단를 대상으로 하고 외적 안정은 구조체의 침하, 전도, 활동을 대상으로 한다. 최근 지반물성과 해석모델이 갖는 고유 불확실성을 최소화하기 위하여 신뢰성해석이 개발되어져 왔다. 본 연구에서는 내적 외적 안정이라고 정의되는 다양한 파괴모드에 대한 동시 파괴확률의 산정할 수 있도록 체계 신뢰성해석을 제안하였다. 단일구간 모드해법을 적용함에 의해 여러 안정해석에 대한 파괴모드를 통합하여 보강토옹벽 전체 시스템의 안정성을 평가할 수 있도록 하였다. 동시 파괴확률을 이용하면 대상으로 하는 안정해석모델과 파괴형상 및 파괴확률을 복합적으로 고려할 수 있기 때문에 개선된 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단되며, 안정해석모델별로 여러 지표를 이용하여 평가되었던 보강토옹벽의 설계를 대표 지표를 통하여 평가할 수 있다.

Evaluation of stability in traditional designing of reinforced soil structures is executed by examination of internal and external stability. Analysis of internal stability is for pull-out and ductile strength. Analysis of external stability is for settlement, overturning and sliding. To minimize inherent uncertainties of soil properties and analytical model, reliability analysis was developed recently. In this study, reliability analysis method considering simultaneous failure probability for various failure mode of internal and external stability is proposed. By applying uni-modal bounds, Stability of system reliability of reinforced soil structures is evaluated by integrating multi failure mode for various analytical model. Because of complex consideration for various failure shapes and modes, it is possible to secure advanced safety by using simultaneous failure probability. And evaluation of reinforced soil structure is executed by representative index, simultaneous failure probability, than previous method.

키워드

참고문헌

  1. 김기영, 조성은 (2006), "확률론적 사면안정 해석기법에 관한 연구", 한국지반공학회논문집, 제22권, 11호, pp.101-112.
  2. 김진만 (2007), "통계오차를 고려한 사면안정 신뢰성해석", Jour. of the KGS, Vol.23, No.3, pp.51-59.
  3. 김형배, 이승호 (2002), "실용적인 확률론적 사면안정해석 기법 개발", 한국지반공학회논문집, 제18권, 5호, pp.271-280.
  4. 篠田昌弘, 正 舘山 勝, 米澤豊司, 古關潤一 (2004), "補强土壁構造物の信賴性解析による荷重係數と抵抗係數", 第39會 地盤工學硏究發表會.
  5. Baecher, G. B. and Ingra, T. S. (1981), "Stochastic FEM in settlement predictions", J. Geotech. Eng., ASCE, Vol.107, No.4, pp.449-464.
  6. Castillo, C., Minguez, R., Castillo, E. and Losada, M. A. (2004), "An optimal engineering design method with failure rate constraints and sensitivity analysis. Application to composite breakwaters", Coastal Eng., Vol.53, pp.1-25.
  7. Cornell, C. A. (1967), "Bounds on the reliability of structural systems", Journal of Structural Division, ASCE, Vol.93, No.1, pp.171-200.
  8. Ditlevsen, O. (1979), "Narrow reliability bounds for structural systems", Journal of Structural Mechanics, Vol.7, No.4, pp.453-472. https://doi.org/10.1080/03601217908905329
  9. Fredlund, D. G. and Dahlman, A. E. (1972), "Statistical Geotechnical Properties of Glacial Lake Edmonton Sediments", in Statistics and Probability in Civil Engineering. Hong Kong University Press (Hong Kong Int. Conf.), distributed by Oxford University Press, London.
  10. Harr, M. E. (1984), Reliability-based design in civil engineering, 1984 Henry M. Shaw Lecture, Dept. of Civil Engineering, North Carolina State University, Raleigh, N.C.
  11. Lacasse, S. and Nadim, F. (1996), "Uncertainties in Characterising Soil Properties", Uncertainty in the Geologic Environment, Proceedings of Uncertainty 96, madison, Wisconsin. pp.49-75.
  12. Schultze, E. (1975), "Frequency Distribution and Correlations of Soil Properties", Proc. of the 1'st Interna tional Conference on Application of Statistics and Probability to Soil and Structural Engineering, Vol.1, pp.371-387.
  13. U.S. Army Corps of Engineers (1997), Engineering and design, introduction to probability and reliability methods for use in geotechnical eng. Tech. Letter No.1110-2-547, Department of the Army, Washington.
  14. Zevgolis, Ioannis E. and Bourdeau, Philippe L. (2006), "System reliability of cantilever retaining walls with correlated failure modes", Geo-congress 2006.