• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.195-198
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• 2011

석유 및 천연가스 생산에 사용되는 고정식 해양플랜트에는 자켓 구조물이 가장 많이 사용되고 있다. 생산에 사용되는 자켓 구조물은 풍하중이나 파랑하중에 의해 인명의 피해 없이 변위 및 응력에 대해 안전해야 한다. 그러나 1940년대 후반부터 사용되어 온 자켓 구조물은 피로하중, 노후화로 인해 내구성에 문제가 생기고 있다. 본 논문에서는 자켓 구조물의 안전성을 검토하기 위해 모드형상을 이용하여 자켓 구조물의 손상 위치를 탐색하는 방법을 제시한다. 제시한 손상탐지기법의 효용성을 입증하기 위해 자켓 구조물의 유한요소모델에 임의의 손상을 모사하였다. 유한요소모델의 손상 전 모드형상과 손상 후 모드형상의 모달 변형에너지의 변화를 이용하여 손상 지수를 유도하고 유도한 손상지수를 사용하여 손상이 있는 부재와 손상이 없는 부재를 분류하였다. 연구 결과 손상지수가 '0'인 부재를 제외한 나머지 부재 모두 본 연구에서 제시한 손상탐지기법으로 손상 부재를 판별할 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.34 no.5
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• pp.263-270
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• 2021

In this study, a reliability-based design optimization of a 130-m class fixed-type offshore platform, to be installed in the North Sea, was carried out, while considering environmental, material, and manufacturing uncertainties to enhance its structural safety and economic aspects. For the reliability analysis, and reliability-based design optimization of the structural integrity, unity check values (defined as the ratio between working and allowable stress, for axial, bending, and shear stresses), of the members of the offshore platform were considered as constraints. Weight of the supporting jacket structure was minimized to reduce the manufacturing cost of the offshore platform. Statistical characteristics of uncertainties were defined based on observed and measured data references. Reliability analysis and reliability-based design optimization of a jacket-type offshore structure were computationally burdensome due to the large number of members; therefore, we suggested a method for variable screening, based on the importance of their output responses, to reduce the dimension of the problem. Furthermore, a deterministic design optimization was carried out prior to the reliability-based design optimization, to improve overall computational efficiency. Finally, the optimal design obtained was compared with the conventional rule-based offshore platform design in terms of safety and cost.