• Structural Engineering and Mechanics
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• 제36권1호
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• pp.19-36
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• 2010

The load and resistance factors are generally obtained using the First Order Reliability Method (FORM), in which the design point should be determined and derivative-based iterations have to be used. In this paper, a simple method for estimating the load and resistance factors using the first four moments of the basic random variables is proposed and a simple formula for the target mean resistance is also proposed to avoid iteration computation. Unlike the currently used method, the load and resistance factors can be determined using the proposed method even when the probability density functions (PDFs) of the basic random variables are not available. Moreover, the proposed method does not need either the iterative computation of derivatives or any design points. Thus, the present method provides a more convenient and effective way to estimate the load and resistance factors in practical engineering. Numerical examples are presented to demonstrate the advantages of the proposed fourth moment method for determining the load and resistance factors.

• Geomechanics and Engineering
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• 제1권1호
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• pp.17-34
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• 2009

There has been growing agreement that geotechnical reliability-based design (RBD) is necessary for establishing more advanced and integrated design system. In this study, resistance factors for LRFD pile design using CPT results were investigated for axially loaded driven piles. In order to address variability in design methodology, different CPT-based methods and load-settlement criteria, popular in practice, were selected and used for evaluation of resistance factors. A total of 32 data sets from 13 test sites were collected from the literature. In order to maintain the statistical consistency of the data sets, the characteristic pile load capacity was introduced in reliability analysis and evaluation of resistance factors. It was found that values of resistance factors considerably differ for different design methods, load-settlement criteria, and load capacity components. For the total resistance, resistance factors for LCPC method were higher than others, while those for Aoki-Velloso's and Philipponnat's methods were in similar ranges. In respect to load-settlement criteria, 0.1B and Chin's criteria produced higher resistance factors than DeBeer's and Davisson's criteria. Resistance factors for the base and shaft resistances were also presented and analyzed.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.427-434
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• 2010

Load Resistance Factor Design method is used increasingly in geotechnical design world widely and resistance factors for drilled shafts are suggested by AASHTO. However, these resistance factors are determined for intact rock conditions, by comparison most of bedrocks in Korea are weathered condition, so that applying the AASHTO resistance factors is not reasonable. Thus, this study suggests the proper resistance factors for design of drilled shaft in Korea. The 22 cases of pile load test data from 8 sites were chosen and reliability-based approach is used to analyze the data. Reliability analysis was performed by First Order Second Moment Method (FOSM) applying 4 bearing capacity equations. As a result, when the Factor of Safety(FOS) were selected as 3.0, the target reliability index($\beta_c$) were evaluated about 2.01~2.30. Resistance factors and load factors are determined from optimization based on above results. The resistance factors ranged between 0.48 and 0.56 and load factor for dead load and live load are evaluated approximately 1.25 and 1.75 respectively. However, when the target reliability are considered as 3.0, the resistance factors are evaluated as approximately 50% of results when the target reliability index were 2.0.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.351-355
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• 2019

무공케이슨 방파제의 한계상태설계를 위한 하중저항계수를 제시하였다. 전국 항만의 16개 방파제에 대한 신뢰성해석을 수행하여 부분안전계수를 산출하였으며 이를 하중과 저항계수로 전환하였다. 개별적으로 구한 하중저항계수에 최적화기법을 적용하여 최종 하중저항계수를 보정하였다. 최종적으로 얻은 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계한 후 목표수준을 만족하는지 검증하였다. 목표신뢰도수준의 변화에 따른 하중저항계수를 제시하여 한계상태설계가 용이하도록 하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.458-464
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• 2020

유공케이슨 방파제의 한계상태설계법 개발을 위해 하중저항계수 보정을 수행하였다. 전국 항만의 12개 유공케이슨식 방파제에 대하여 설계변수의 불확실성을 고려한 신뢰성해석을 수행하였다. 목표신뢰성지수에 따른 부분 안전계수와 하중, 저항계수를 차례로 산정하였다. 최적화기법을 통해 한계상태설계법 개발을 위한 하중계수와 저항계수를 도출하였다. 최종 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계하였으며 목표수준의 신뢰성지수를 상회하는지 검증하였다. 목표신뢰성지수를 변화시켜 해당 수준에 맞는 하중저항계수를 최종 제시하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.293-297
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• 2021

소파블록 피복제 제체의 한계상태설계법 개발을 위해 하중저항계수 보정을 수행하였다. 실제 시공된 소파블록 피복제 제체의 설계자료를 분석하여 신뢰성해석을 수행하였으며 목표신뢰성지수에 따른 부분안전계수와 하중, 저항계수를 차례로 산정하였다. 최적화기법을 통해 한계상태설계법 개발을 위한 하중계수와 저항계수를 도출하였다. 최종 하중저항계수를 이용하여 방파제를 재설계하였으며 목표수준의 신뢰성지수를 상회하는지 검증하였다. 해외기준의 하중저항계수와 본 연구에서 구한 하중저항계수를 비교하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권3호
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• pp.879-888
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• 2018

Probability-based design codes have been developed to sufficiently confirm the safety level of structures. One of the most acceptable probability-based approaches is Load Resistance Factor Design (LRFD), which measures the safety level of the structures in terms of the reliability index. The main contribution of this paper is to calibrate the load and resistance factors of the design code for tunnels. The load and resistance factors are calculated using the available statistical models and probability-based procedures. The major steps include selection of representative structures, consideration of the limit state functions, calculation of reliability for the selected structures, selection of the target reliability index and calculation of load factors and resistance factors. The load and resistance models are reviewed. Statistical models of resistance (load carrying capacity) are summarized for strength limit state in bending, shear and compression. The reliability indices are calculated for several segments of a selected circular tunnel designed according to the tunnel manual report (Tunnel Manual). The novelty of this paper is the selection of the target reliability. In doing so, the uniform spectrum of reliability indices is proposed based on the probability paper. The final recommendation is proposed based on the closeness to the target reliability index.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.17-24
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• 2010

기초구조물의 설계에 있어 전세계적으로 하중저항계수설계법(LRFD)이 확산되는 추세이다. 현재 국내의 현장타설 말뚝 설계에 있어 AASHTO(2007)에서 제안한 저항계수를 이용하고 있지만, 이는 미국 내 분포하는 무결암에 대한 저항계수이며 지역적 가변성이 큰 저항계수의 특성상 국내 암반에 적용하기에 부적합하다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 수행된 재하시험 자료를 이용하여 국내 지반에 적합한 저항계수를 산정하였다. 측정지지력 확인이 가능한 8개 현장의 재하시험 결과 중 22개의 자료를 이용하여 4가지의 지지력 공식에 대한 저항편향계수를 산정하였으며, 이를 이용하여 신뢰성분석을 수행하였다. 그 결과 현장타설말뚝의 안전율이 3.0일 때 목표 신뢰도지수는 약 2.01~2.30 으로 산정되었다. 또한 최적화를 이용하여 저항계수 및 하중계수를 산정한 결과 저항계수는 약 0.48~0.56, 사하 중계수는 약 1.25, 활하중 계수는 약 1.75로 산정되었다. 하지만 목표 신뢰도지수를 AASHTO에서 제안한 3.0을 이용하여 저항계수를 산정하면 목표 신뢰도지수 2.0을 적용하였을 때 산정한 저항계수의 약 50% 값을 가진다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.5-11
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• 2015

최근 구조물 기초 분야에 대한 한계상태설계법이 국제적인 기술표준으로 요구됨에 따라 연구기반이 미약한 얕은기초에 대한 하중저항계수설계법 개발의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 얕은기초 설계 시 풍화토 지반에 위치한 얕은기초에 대한 하중저항계수설계법의 적용 방안에 대하여 연구를 수행하고 그에 따른 저항계수를 제안하였다. 얕은기초 국내 설계 및 시공자료를 수집하여 확률통계학적 기법에 의한 분석을 수행함으로써 풍화토지반 얕은기초의 불확실성과 저항편향계수를 정량적으로 분석하고, 신뢰성 해석 LEVEL II를 이용하여 목표신뢰도 지수를 평가하였으며, 산정된 신뢰도지수를 기존 문헌 값과 비교 분석하여 풍화토 지반 얕은기초에 대한 목표신뢰도 지수를 선정하였다. 국내 풍화토지반 얕은기초에 대한 하중계수를 적용하여 저항계수를 보정하였으며, AASHTO의 하중계수를 적용한 저항계수와 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.259-266
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• 2011

기초구조물의 신뢰성 있는 저항계수 산정을 위해서는 충분한 양의 재하시험 결과에 근거한 저항의 분포특성 분석이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 베이지안 이론에 근거하여 검증용 정재하시험 결과를 저항의 분포특성 분석에 반영할 수 있는 개선된 해석법을 제안하였고, 이를 통해 기 제안된 국내 타입강관말뚝의 저항계수를 갱신하였다. 측정 지지력이 확인된 정재하시험 결과를 이용하여 저항의 사전 분포특성을 산정하고, 검증용 정재하시험 결과를 우도정보로 고려하여 저항의 사후 분포특성을 평가하였다. 갱신된 저항의 사후 분포특성을 이용하여 일차신뢰도법에 의해 저항계수를 산정하였다. 총 5회의 검증용 재하시험 결과를 반영할 경우, 갱신된 저항계수는 목표신뢰도지수 2.33, 3.0에 대하여 각각 0.27-0.96, 0.19-0.68의 범위를 나타내었다. 본 연구에서 제시된 해석법을 통해 양질의 측정지지력 데이터가 부족하여 신뢰성 있는 저항계수를 산정하기 어려운 경우 현장 검증시험 결과를 반영한 저항계수의 보정이 가능함을 확인하였다.