• 제목/요약/키워드: Probabilistic Prediction

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Cumulative damage modeling for RC girder bridges under probabilistic multiple earthquake scenarios

  • Lang Liu;Hao Luo;Mingming Wang;Yanhang Wang;Changqi Zhao;Nanyue Shi
    • Earthquakes and Structures
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    • 제27권4호
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    • pp.303-315
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    • 2024
  • This study proposes a comprehensive methodology for estimating accumulative damage of bridge structures under multiple seismic excitations, in the framework of site-specific probabilistic hazard analysis. Specifically, a typical earthquake-prone region in China is chosen to perform probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) to find the mean annual rate (MAR) of ground motion intensity at a specific level, based on which, a mass of ground motion observations is selected to construct random earthquake sequences with various number of shocks. Then, nonlinear time history analysis is implemented on the finite element (FE) model of a RC girder bridge at the site of interest, to investigate structural responses under different earthquake sequences, and to develop predictive model for cumulative damage computation, in which, a scalar seismic intensity measure (IM) is adopted and its performance in damage prediction is discussed by an experimental column. Furthermore, a mathematic model is established to calculate occurrence probability of earthquakes with various number of shocks, based on PSHA and homogenous Poisson random process, and a modified cumulative damage indicator is proposed, accounting for probabilistic occurrence of various earthquake scenarios. At end, the applicability of the proposed methodology to main shock and aftershock scenarios is validated, and characteristics of damage accumulation under different multiple earthquake scenarios are discussed.

초고층 내력벽식 구조물의 기둥축소량에 대한 확률론적 예측 및 현장계측 (Probabilistic Prediction and Field Measurement of Column Shortening for Tall Building with Bearing Wall System)

  • 송화철;윤광섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.101-108
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    • 2006
  • 초고층건물에서 발생하는 부등축소량은 기둥과 코어를 연결하는 보와 슬래브에서의 부가응력을 유발하거나 파티션과 커튼월의 균열과 같은 문제 등을 유발하므로, 부등축소량의 영향을 최소화하기 위해 기둥축소량의 예측 및 보정이 정확히 이루어져야 하며, 구조안전성과 사용성의 관점에서 시간변화에 따른 초고층건물 기둥축소량의 정확한 예측이 필요하다. 기둥축소량에 영향을 주는 콘크리트의 재료물성치 중 콘크리트강도, 크리프계수, 건조수축계수 등의 변동성을 고려하여 확률론적 해석을 이용한 기둥축소량 예측을 하여야 한다. 본 논문에서는 41층 초고층 내력벽식 구조물을 예제로 하여 몬테카를로 기법을 이용한 확률론적 축소량을 구하고 축소량의 분포도를 조사하여 신뢰수준별 기둥축소량을 분석하였다. 초고층 내력벽식 구조물예제에서 현장계측된 변형값은 해석에 의한 결과값보다 전체적으로 작으며, 확률론적으로 신뢰구간 ${\mu}-1.645{\sigma}$(신뢰수준 90.0% 하한치)이내의 값을 나타내었다.

확률론적 구조물 수명관리의 유지보수 상관관계 영향 평가 (Correlation Effect of Maintenances on Probabilistic Service Life Management)

  • 김선용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.48-55
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    • 2016
  • 구조물의 수명관리는 일반적으로 불확실성의 효율적 고려를 위해 신뢰성 이론을 적용한다. 전체 구조시스템의 신뢰성 평가는 구조요소의 신뢰성 평가와 구조시스템의 모델링을 통해 이루어진다. 구조시스템은 신뢰도에 대한 구조요소의 역할과 기여도를 고려하여 모델링 된다. 따라서, 구조시스템의 신뢰도는 구조요소의 모델링과 구조요소의 상관관계에 따라 서로 다른 결과를 제시하게 된다. 최초 구조시스템의 신뢰도 평가와 열화요소를 반영한 구조시스템의 수명 평가를 바탕으로 생애주기 비용 최소화와 관련된 목적함수를 가지는 최적화 과정을 통해 수명관리가 이루어진다. 본 논문에서는 구조시스템을 구성하는 구조요소의 상관관계와 더불어 기존의 연구에서 고려된 바 없는 유지보수 간의 상관관계에 따른 수명평가 영향분석을 수행하며, 이를 통해 향후 좀 더 효율적인 수명관리 기법 개발에 활용하고자 한다. 또한, 예방유지보수와 필수유지보수를 모두 고려하며, 유지보수간 독립 상태와 완전상관 상태에 따른 수명 예측 및 최적화 유지보수 계획 수립을 비교 제시한다.

최적선형보정을 이용한 앙상블 유량예측 시스템의 개선 (Improvement of the Ensemble Streamflow Prediction System Using Optimal Linear Correction)

  • 정대일;이재경;김영오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권6호
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    • pp.471-483
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    • 2005
  • 일단위 강우-유출모형인 SSARR모형을 이용하여 한강, 낙동강, 섬진강유역에 월 앙상블 유량예측 시스템을 구축하였다. 우선 SSARR모형의 월 평균 유출량에 대한 모의정확성을 평가한 결과 한강과 낙동강유역에서는 과소추정하는 경향이 뚜렷하였으며, 섬진강유역에서는 모의오차의 분산이 커 정확성 개선이 필요하였다. 최적선형 보정기법을 적용하여 SSARR모형의 모의유량을 보정한 결과, 섬진강을 제외한 한강과 낙동강유역의 검증지점에서는 모의 정확성이 크게 개선되었다. 또한 1998년부터 2003년까지 월 앙상블 유량예측을 실시하여 예측 정확성을 평가하였다. 한강과 낙동강유역에서 최적선형 보정기법을 이용할 경우 앙상블 유량예측 정확성이 크게 개선되었으나, 섬진강유역은 개선효과가 미비하였다.

Probabilistic Prediction of Stability of Ship by Risk Based Approach

  • Long, Zhan-Jun;Lee, Seung-Keon;Lee, Sung-Jong;Jeong, Jae-Hun
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.255-261
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    • 2009
  • Prediction of the stability for ships is very complex in reality. In this paper, risk based approach is applied to predict the probability of capsize for a certified ship, which is effected by the forces of sea especially the wave loading Safety assessment and risk analysis process are also applied for the probabilistic prediction of stability for ships. The probability of shipsencountering different waves at sea is calculated by the existed statistics data and risk based models. Finally, ship capsizing probability is calculated according to single degree of freedom(SDF) rolling differential equation and basin erosion theory of nonlinear dynamics. Calculation results show that the survival probabilities of ship excited by the forces of the seas, especially in the beam seas status, can be predicted by the risk based method.

고의서에 나타난 경혈과 병증의 연관성 측정 및 시각화 - 침구자생경 분석 예를 중심으로 - (Measure of the Associations of Accupoints and Pathologies Documented in the Classical Acupuncture Literature)

  • 오준호
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제33권1호
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    • pp.18-32
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    • 2016
  • Objectives : This study aims to analyze the co-occurrence of pathological symptoms and corresponding acupoints as documented by the comprehensive acupuncture and moxibustion records in the classical texts of Far East traditional medicine as an aid to a more efficient understanding of the tacit treatment principles of ancient physicians. Methods : The Classic of Nourishing Life with Acupuncture and Moxibustion(Zhenjiu Zisheng Jing; hereinafter ZZJ) was selected as the primary reference book for the analysis. The pathology-acupoint co-occurrence analysis was performed by applying 4 values of vector space measures(weighted Euclidean distance, Euclidean distance, $Cram\acute{e}r^{\prime}s$ V and Canberra distance), which measure the distance between the observed and expected co-occurrence counts, and 3 values of probabilistic measures(association strength, Fisher's exact test and Jaccard similarity), which measure the probability of observed co-occurrences. Results : The treatment records contained in ZZJ were preprocessed, which yielded 4162 pathology-acupoint sets. Co-occurrence was performed applying 7 different analysis variables, followed by a prediction simulation. The prediction simulation results revealed the Weighted Euclidean distance had the highest prediction rate with 24.32%, followed by Canberra distance(23.14%) and association strength(21.29%). Conclusions : The weighted Euclidean distance among the vector space measures and the association strength among the probabilistic measures were verified to be the most efficient analysis methods in analyzing the correlation between acupoints and pathologies found in the classical medical texts.

확률적 포장 공용성 예측모델 개발 방법론 (Methodology of a Probabilistic Pavement Performance Prediction Model Based on the Markov Process)

  • 유평준;이동현
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.1-12
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    • 2002
  • 포장유지관리체계는 신설포장의 공용 이후 포장 유지보수를 실시함에 있어 기술적으로 타당하고 경제적으로 효율적인 보수전락을 적용하는 것을 목표로 한다. 이를 위해서는 신뢰성 있는 포장공용성 예측모델을 필요로 한다. 본 연구에서는 마르코프 체인 이론에 기초한 확률적 포장공용성 예측 시스템을 제안하고, 아스팔트 포장으로의 적용상 문제점 등을 기술하였다. 본 연구 결과로서 아스팔트 포장의 공용성 예측을 위한 포장상태 전이행렬을 정의하였으며, 정량적인 포장공용 수명평가 결과를 제시하였다.

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쇄빙연구선 ARAON호의 북극해 실측 데이터에 기초한 국부 빙하중 추정식의 수정 (Modification of Local Ice Load Prediction Formula Based on IBRV ARAON's Arctic Field Data)

  • 조성록;최경식
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.161-167
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    • 2019
  • This paper focuses on a newly designed ice load formula based on the ARAON's 2016 Arctic field data in order to improve a structural design against ice loads. The strain gage signals from ARAON's hull plating were converted to the local ice pressure upon the hull plating using the influence coefficient matrix and finite element analysis. First, a traditional pressure-area relationship is derived by applying probabilistic approaches to handle the strains measured onboard the ARAON. Then, the local ice load prediction formula is re-analyzed after reviewing the ARAON's additional field data to consider information about the ship speed and thickness of the sea ice. It is shown that the newly developed pressure-area relationship well reflects the influence of other design parameters such as the ship speed and ice thickness in the prediction of local ice loads on Arctic vessels.

내고장 실시간 시스템의 신뢰도 향상을 위한 확률 명세 및 실행 예측 분석 방법 (An Analysis Methodology for Probabilistic Specification and Execution Prediction for Improving of Reliability of Fault-Tolerant Real-Time Systems)

  • 이철;이문근
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제29권12호
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    • pp.926-939
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    • 2002
  • 시스템이 실행 중 다양한 환경 요인에 의해 발생할 수 있는 불확실성을 명세하기 위해 확률의 개념을 적용한 명세 방범이 요구되고 있다. 본 논문에서는 실행에 영향을 주는 많은 환경 요인들을 고려하여, 변화하는 실행 환경에서 시스템의 행위를 예측, 분석하기 위한 확률 정형 기법인 확률 추상 시간 기계(PATM:Probabilistic Abstract Timed Machine)를 제안한다. PATM에서는 확률에 영향을 주는 환경요인을 실행 도중 변경이 가능한 가변 확률 요인과 변경이 불가능한 고정 확률 요인으로 분류하고 있다. 시스템의 행위에 대한 분석은 PATM의 동적 실행모델인 확률 도달성 그래프를 통해서 이루어진다. 분석결과를 토대로 시스템의 동작 실패 가능성을 예측하고, 이에 영향을 미치는 가변 환경 요인을 변경하여 궁극적으로 시스템의 신뢰도를 향상할 수 있도록 한다.