• 대한토목학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.87-97
• /
• 1990

사회에서 일어나는 대부분의 문제에는 안전성과 경제성 및 사용성사이에 균형을 이루어야 할 필요성이 존재한다. 이것은 특히 구조물을 설계할 때에 직접적으로 적용되는 말이며 구조물이 갖추어야 할 세가지 기본요건이 바로 이 안전성과 사용성 그리고 경제성인 것이다. 기존의 설계기준은 구조해석의 기본이론과 실제적인 경험이 복합된 설계기준으로서 하중과 강도의 불확실성을 합리적으로 고려하지 못하여 왔고, 구조의 신뢰성개념을 고려하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 좀더 합리적인 안전성과 신뢰성을 확보하기 위하여 구조신뢰이론에 토대를 둔 진보된 설계기준을 제시하고, 부분 및 조합저항계수기법을 고안하였다. 이를 위하여 우리나라의 기존 콘크리트설계규준의 신뢰수준을 평가하고 이 결과로부터 합리적(合理的)인 목표신뢰성지수를 결정하였으며, 이로부터 신뢰성이론에 근거한 새로운 설계기준을 도출하였다. 본 연구에서 유도된 부분(部分) 및 조합저항계수(組合抵抗係數)를 이용한 설계양식은 콘크리트와 철근의 구조재료특성을 효율적으로 고려하고 있어 전체저항계수를 이용한 설계양식보다 합리성을 보여주고 있으며 진보된 설계기준임을 보여주고 있다.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.81-86
• /
• 2015

배관설계에 있어 스트레스에 기반한 결정론적 방법이 전통적으로 사용되어 왔다. 한편, 신뢰도기반 설계 및 평가(RBDA) 방법론은 해양 또는 원자력 구조물에 대해 적용되어 왔다. 최근 들어 배관의 한계상태법에 기반한 신뢰도에 대해 ISO 규격 즉, ISO 16708의 출간은 RDBA 방법론이 천연가스배관 설계의 최신방향 중에 하나라는 것을 보여준다. 본 논문은 부식결함을 가진 배관의 시간 의존적 파손 확률을 예측하는 절차에 대한 사례연구를 보여준다. 여기서 전통적인 부식 배관의 신뢰도를 추정하는 데 crude Monte Carlo (CMC) 법을 사용하는 대신에 separable Monte Carlo (SMC) method 적용한다. 그 결과 SMC 방법은 신뢰도 계산에 효율을 향상시키는 장점을 보여준다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.43-53
• /
• 1985

강도로교(鋼道路橋)에 있어서 가장 보편적으로 사용(使用)되고 있는 강교(鋼橋)(구형(矩形)보, 판항(鈑桁), 합성항(合成桁))에 대한 신뢰성설계규준(信賴性設計規準)을 제안(提案)하고, 또 하중(荷重)-저항계수(抵抗係數) 및 공칭안전율(公稱安全率)에 대한 이론적(理論的)인 근거를 제시(提示)하는 것이 본(本) 연구(硏究)의 주요(主要) 내용(內容)이다. Cornell의 MFOSM과 Lind-Hasofer의 AFOSM을 포함하는 주요 2차(次)모멘트 신뢰성(信賴性) 이론(理論)을 비교(比較) 분석(分析)함으로써 Lind-Hasofer의 근사식(近似式)과 대수정규형(對數正規型) 근사식(近似式)을 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)하는 신뢰성(信賴性) 해석(解析) 및 설계규준(設計規準)의 유도에 사용함이 적절하다는 것을 알 수 있었다. Galambo의 이론(理論)에 의해 강구조부재(鋼構造部材)의 불확실량(不確實量) 산정(算定) 알고리즘을 유도하여 저항(抵抗)의 불확실량(不確實量)을 LRFD Format 및 SGST Format로 산정(算定)했으며, 하중(荷重)의 불확실량(不確實量)은 우리의 실정(實情)을 고려한 적절한 값을 택했다. 현행(現行) 강도로교(鋼道路橋) 설계규준(設計規準)에 따라 calibration함으로써 목표신뢰성지수(目標信賴性指數) ${\beta}_0=3.5$를 우리의 현실(現實)을 반영하는 최적치(最適値)로 선택하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 강도로교(鋼道路橋)의 LRFD 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)은 일정(一定)한 신뢰성(信賴性)을 주는 보다 합리적(合理的)인 설계(設計)가 됨을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1989년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.19-24
• /
• 1989

The current load combination criteria for design of nuclear power plant structures are not based on the probability-based design concept but rely on the conventional design concept. In this paper, a load combination criteria for design of NPP coin-tainment structures are proposed based on a FEM-based random vibration analysis. More accurate reliability analyses under various dynamic loads such as earthquake loads were made possible by incorporating the FEM and random vibration theory, which is different from the conventional reliability analysis method. In this paper, the load factors for the design of NPP structures in Korea are proposed by considering appropriate fond combination criteria for design.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권2호
• /
• pp.125-130
• /
• 2011

확정론적 최적설계 방법은 설계 혹은 공정과정에서 발생하는 설계변수의 불확실성을 고려하지 않아 최적점이 제한조건의 경계점에 위치한다. 신뢰성기반 최적설계는 설계자가 요구하는 신뢰도를 만족하는 범위에서 목적함수가 최소가 되는 최적점을 찾는 방법이다. 이 과정은 최적설계 과정과 설계변수의 불확실성을 고려하는 신뢰성해석 과정으로 나눌 수 있다. 모멘트기반 신뢰성해석은 시스템의 통계적 모멘트를 이용하여 신뢰도를 구하는 방법이다. 일반적으로 신뢰성해석은 통계적 모멘트의 값에 따라 피어슨 시스템을 통해 시스템의 확률밀도함수를 7 가지 형태로 분류하여 신뢰도를 구한다. 하지만 피어슨 시스템에서 타입 IV 분포의 경우에는 수식이 복잡하여 다루기 어려운 문제점이 있었다. 본 논문에서는 크리깅모델을 이용하여 피어슨 시스템의 단점을 개선한 신뢰성 해석기법을 크리깅모델을 이용하여 개발하고 이를 적용하여 신뢰성기반최적설계 방법을 제안하다. 피어슨 타입 IV 의 수학 및 공학예제에 대하여 신뢰성기반최적설계를 수행하고 이를 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 정확성을 검증한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
• /
• pp.327-332
• /
• 2001

An experimental design technique is developed for estimating the moments of system response functions. It is easy to implement and provides accurate results compared with other traditional methods. It is based on the work of Taguchi, later improved by D'Errico and Zaino. The existing experimental techniques, however, is applicable only for normally distributed cases. In this article the three-level Taguchi method is extended to obtain optimum choice for levels and weights to handle nonnormal distributions. A systematic procedure for reliability analysis is then proposed by using the Pearson system and the narrow system reliability bounds. Illustrative examples including a tolerance optimization problem are shown very accurate comparing with those by Monte-Carlo simulations and the first-order reliability method.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.102-109
• /
• 2001

In order to take account of the statistical properties of probability variables used in the structural analysis, the conventional approach using the safety factor based on past experience usually estimated the safety of a structure. The real structures could only be analyzed with the error in estimation of loads, material characters and the dimensions of the members. But the errors should be considered systematically in the structural analysis. Structural safety could not precisely be appraised by the traditional structural design concept. Recently, new approach based on the probability concept has been applied to the assessment of structural safety using the reliability concept. Thus, the computer program by the Probabilistic FEM is developed by incorporating the probabilistic concept into the conventional FEM method. This paper estimated for the reliability of a plane stress structure by Advanced First-Order Second Moment method using von Mises, Tresca and Mohr-Coulomb failure criterions. The reliability index and failure probability of attained by the Monte Carlo Simulation method with the von Mises criterion were same as PFEM, but the Monte Carlo Simulation were very time-consuming. The variance of member thickness and load could influence the reliability and failure probability most sensitively among the design variables from the results of the parameter analysis. And proper failure criterion must be used to design safely.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제1권1호
• /
• pp.21-32
• /
• 1981

최근 구미(歐美) 선진제국(先進諸國)에서는 확률적(確率的)인 개념(槪念)에 의한 한계상태설계법(限界狀態設計法)을 표준시방서(標準示方書)로 도입(導入)하는 경향이 높아지고 있다. 이들 선진국(先進國)에서 채택한 LSD, LRFD, PBLSD 같은 신뢰성설계기준(信賴性設計基準)은 각종(各種) 시공재료(施工材料)에 대한 설계절차(設計節次)를 단순화(單純化)시킬 뿐만아니라 일관성(一貫性)있는 신뢰성(信賴性)을 갖게 하는 능력(能力)을 갖고 있다. 본(本) 연구(硏究)에서는 RC 휨부재(部材)에 대한 이러한 신뢰성설계기준(信賴性設計基準)을 제안(提案)하였다. 이를 위하여 Lind-Hasofer의 불변(不變)2차(次)모멘트 신뢰성이론(信賴性理論)에 의해 반복시행적(反復試行的) 신뢰성해석(信賴性解析) 및 하중(荷重)-저항계수(抵抗係數) 결정(決定)알고리즘을 유도하고, 또한 Cornell의 평균제(平均第)1계이차(階二次)모멘트법(法)을 사용하여 근사적(近似的)으로도 신뢰성(信賴性)을 해석(解析)하여 설계기준(設計基準)을 결정(決定)하도록 하였다. 휨부재(部材)의 저항(抵抗) 및 하중효과(荷重效果)에 대한 불확실양산정(不確實量算定)은 Ellingwood의 하중(荷重) 및 저항불확실량(抵抗不確實量) 해석방법(解析方法)을 따랐다. 현행(現行) 극한강설계시방서(極限强設計示方書) 기준(基準)으로 설계(設計)되는 R.C.휨부재(部材)의 상대적(相對的) 의미(意味)의 안전성수준(安全性水準)을 제안(提案)된 이차(二次)모멘트신뢰성이론(信賴性理論)에 의해 검토(檢討)하였다. 그리고 우리 현실(現實)을 고려한 ${\beta}_0=4$를 적절한 목표신뢰성지수(目標信賴性指數)로 간주(看做)하고 이에 대한 저항(抵抗) 및 하중계수(荷重係數)를 제안(提案)된 방법(方法)으로 계산(計算)하였으며, 현행(現行) 극한강설계기준(極限强設計基準)의 안전율(安全率)과 이들 계산(計算)된 계수(係數)를 비교(比較), 분석(分析)하였다. 현행(現行) 시방서(示方書)로 설계(設計)되는 휨부재(部材)의 신뢰성(信賴性) 수준(水準)은 적절(適切)하지 못하며, 현행(現行) 시방서(示方書)에 규정(規定)된 저항(抵抗) 및 하중계수(荷重係數)는 본연구(本硏究)의 신뢰성이론(信賴性理論)으로 유도한 저항(抵抗) 및 하중계수(荷重係數)와 상당히 차이(差異)가 있음을 발견(發見)할 수 있었다.

• 한국안전학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.141-149
• /
• 2018

In a PCB factory, there is a corrosive chemical substance supply system that can causes major leakage accidents. These accidents can give rise to shut down the factory and do residents damage that cause enormous loss of properties. To mitigate these risks, it is necessary to provide a chemical disaster prevention system. Moreover, after considering the situation and environment of the production site, it is of great importance to build an optimal chemical accident prevention system by reflecting risk reduction measures from the point of process design and by assessing quantitative risk based on reliability data. However, because there was no established database of the reliability about facilities and equipment that can be used in the domestic, the business site and consulting organization had being used the reliability data such as USA CCPS(Center for Chemical Process Safety). In these days, Korean institutes are studying on reliability data utilization method of quantitative risk assessment for preventing chemical accidents and domestic utilization algorithms and storage bed of reliability data. This study presents samples of reliability database about the chemical substance supply system that constructed from the history data such as failure, maintenance for 10 years at a PCB factory. Also, this work proposes the safety design criteria for supply facilities of corrosive chemical substance by assessing quantitative risk on the basis of the reliability data.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제46권5호
• /
• pp.673-687
• /
• 2023

In this study, the weight and the connections type layout of low-rise eccentrically braced frame (EBF) have been optimized based on performance-based design method. For this purpose, two objective functions were defined based on two different aspects on rigid connections, in one of which minimization and in the other one, maximization of the number of rigid connections was considered. These two objective functions seek to increase the area under the pushover curve, in addition to the reduction of the weight and selection of the optimum connections type layout. The performance of these objective functions was investigated in optimal design of a three-story eccentrically braced frame, using two meta-heuristic algorithms: Enhanced Colliding Bodies Optimization (ECBO) and Enhanced Vibrating Particles System (EVPS). Then, the reliability indices of the optimal designs for both objective functions were calculated for the story lateral drift limits using Monte-Carlo Simulation (MCS) method. Based on the reliability assessment results of the optimal designs and taking the three levels of safety into account, the final designs were selected and their specifications were compared.