• 제목/요약/키워드: stochastic nature

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The seismic reliability of two connected SMRF structures

  • Aval, Seyed Bahram Beheshti;Farrokhi, Amir;Fallah, Ahmad;Tsouvalas, Apostolos
    • Earthquakes and Structures
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    • 제13권2호
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    • pp.151-164
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    • 2017
  • This article aims to investigate the possible retrofitting of a deficient building with soft story failure mode by connecting it to an adjacent building which is designed based on current code with friction dampers at all floors. Low cost and high performance reliability along with significant energy dissipation pertaining to stable hysteretic loops may be considered in order to choose the proper damper for connecting adjacent buildings. After connecting two neighbouring floors by friction dampers, the sliding forces of dampers at various stories are set in two arrangements: uniform sliding force and then variable sliding force. In order to account for the stochastic nature of the seismic events, incremental dynamic analyses are employed prior and after the installation of the friction dampers at the various floors. Based on these results, fragility curves and mean annual rate of exceedance of serviceability and ultimate limit states are obtained. The results of this study show that the collapse mode of the deficient building can affect the optimum arrangement of sliding forces of friction dampers at Collapse Prevention (CP) performance level. In particular, the Immediate Occupancy (IO) performance level is not tangible to the sliding force arrangement and it depends solely on sliding force value. Generally it can be claimed that this rehabilitation scheme can turn the challenge of pounding two adjacent buildings into the opportunity of dissipating a large amount of the seismic input energy by the friction dampers, thus improving significantly the poor seismic performance of the deficient structure.

Damage index based seismic risk generalization for concrete gravity dams considering FFDI

  • Nahar, Tahmina T.;Rahman, Md M.;Kim, Dookie
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제78권1호
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    • pp.53-66
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    • 2021
  • The determination of the damage index to reveal the performance level of a structure can constitute the seismic risk generalization approach based on the parametric analysis. This study implemented this concept to one kind of civil engineering structure that is the concrete gravity dam. Different cases of the structure exhibit their individual responses, which constitute different considerations. Therefore, this approach allows the parametric study of concrete as well as soil for evaluating the seismic nature in the generalized case. To ensure that the target algorithm applicable to most of the concrete gravity dams, a very simple procedure has been considered. In order to develop a correlated algorithm (by response surface methodology; RSM) between the ground motion and the structural property, randomized sampling was adopted through a stochastic method called half-fractional central composite design. The responses in the case of fluid-foundation-dam interaction (FFDI) make it more reliable by introducing the foundation as being bounded by infinite elements. To evaluate the seismic generalization of FFDI models, incremental dynamic analysis (IDA) was carried out under the impacts of various earthquake records, which have been selected from the Pacific Earthquake Engineering Research Center data. Here, the displacement-based damage indexed fragility curves have been generated to show the variation in the seismic pattern of the dam. The responses to the sensitivity analysis of the various parameters presented here are the most effective controlling factors for the concrete gravity dam. Finally, to establish the accuracy of the proposed approach, reliable verification was adopted in this study.

인공신경망 구조에 따른 사출 성형폼 품질의 예측성능 차이에 대한 비교 연구 (A study on the comparison of the predicting performance of quality of injection molded product according to the structure of artificial neural network)

  • 양동철;이준한;김종선
    • Design & Manufacturing
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    • 제15권1호
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    • pp.48-56
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    • 2021
  • The quality of products produced by injection molding process is greatly influenced by the process variables set on the injection molding machine during manufacturing. It is very difficult to predict the quality of injection molded product considering the stochastic nature of manufacturing process, because the process variables complexly affect the quality of the injection molded product. In the present study we predicted the quality of injection molded product using Artificial Neural Network (ANN) method specifically from Multiple Input Single Output (MISO) and Multiple Input Multiple Output (MIMO) perspectives. In order to train the ANN model a systematic plan was prepared based on a combination of orthogonal sampling and random sampling methods to represent various and robust patterns with small number of experiments. According to the plan the injection molding experiments were conducted to generate data that was separated into training, validation and test data groups to optimize the parameters of the ANN model and evaluate predicting performance of 4 structures (MISO1-2, MIMO1-2). Based on the predicting performance test, it was confirmed that as the number of output variables were decreased, the predicting performance was improved. The results indicated that it is effective to use single output model when we need to predict the quality of injection molded product with high accuracy.

이분산성 및 두꺼운 꼬리분포를 가진 금융시계열의 위험추정 : VaR와 ES를 중심으로 (VaR and ES as Tail-Related Risk Measures for Heteroscedastic Financial Series)

  • 문성주;양성국
    • 재무관리연구
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    • 제23권2호
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    • pp.189-208
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    • 2006
  • 대부분의 국내 선행연구들은 이분산성은 GARCH모형으로, 꼬리위험은 EVT모형으로 따로 고려하였다. 이 경우 이분산성 및 꼬리의 두꺼움을 동시에 고려하지 못한 VaR값은 실제 위험량을 적절히 반영하지 못할 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 이분산성 및 꼬리의 두꺼움을 고려할 수 있는 GARCH-EVT모형이 정규분포를 가정한 VaR와 이분산성을 가정한 VaR보다 높은 성과를 나타내는지 살펴보았다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 주식수익률은 정규분포보다는 꼬리부분이 두꺼운 형태를 보이고, 이분산성을 가진다. 이 경우 정규분포하에서 산출된 VaR는 실제 손실금액을 과소평가할 위험성이 있어 이분산성과 꼬리의 두꺼움을 감안할 수 있는 모형의 도입이 필요함을 알 수 있다. 둘째, 이분산성과 꼬리의 두꺼움을 고려한 GARCH-EVT모형하에서의 VaR는 정규분포를 가정한 VaR와 이분산성을 가정한 VaR보다 높은 성과를 보였다. 셋째, 이분산성 및 꼬리의 두꺼움을 고려한 GARCH-EVT모형하에서의 ES는 정규분포를 가정한 VaR와 이분산성을 가정한 VaR보다 높은 성과를 일관되게 보여주지 않았다. 결론적으로 이분산성과 꼬리의 두꺼움을 동시에 반영한 GARCH-EVT모형하에서 VaR가 금융기관의 위험관리의 유용한 도구가 될 수 있는 가능성을 발견하였다. 비록 상대적으로 높은 성과를 보이지는 않지만 ES는 VaR함께 위험척도로 같이 사용할 때 보수적인 위험관리 차원에 부합될 것이다.

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이동최소자승근사법을 이용한 개선된 신뢰도 기반 최적설계 (An Improved Reliability-Based Design Optimization using Moving Least Squares Approximation)

  • 강수창;고현무
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권1A호
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    • pp.45-52
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    • 2009
  • 기존의 구조물의 설계에서는 안전성 및 경제성 등을 향상시키기 위해서 시방서에 명시된 설계지침을 제약조건으로 하여 확정론적 최적설계를 수행하는 것이 일반적이다. 하지만, 구조물의 설계에는 본질적으로 재료성질, 작용하중 및 시공오차 등의 불확실성이 내포되어 있으며, 이러한 불확실성과 경제성을 동시에 고려한 설계가 보다 더 합리적인 설계라 할 수 있다. 기존의 확정론적 최적설계에서는 이러한 불확실성을 고려하기 위하여 결정론적인 안전율을 도입하여 설계하지만, 이러한 경우 각 한계상태 및 파괴모드에 대한 일관된 안전성 및 신뢰도 수준을 확보하지 못한다. 최근에 이러한 불확실성 및 경제성을 동시에 고려하는 신뢰도 기반 최적설계에 대한 연구가 수행되고 있다. 신뢰도 기반 최적설계는 확률구속조건을 평가하는 방법에 따라 RIA(reliability index approach) 및 PMA(performance measure approach)로 구분된다. 일반적으로 PMA가 RIA 보다 안정성 및 효율성 측면에서 더 우수하다는 비교연구가 수행된 바 있다. 하지만 아직도 대형구조해석을 필요로 하는 경우에는 계산비용이 과다하여 최적설계가 불가능하므로 보다 개선된 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘이 필요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 계산비용을 줄이면서도 안정적으로 수렴하는 개선된 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 제안한다. PMA에 적합한 응답면 기법을 개발하였으며, 한계상태식의 근사는 이동최소자승근사법을 사용하였다. 이로부터 더 적은 표본점의 추출만으로 더욱더 정확한 응답면 함수를 얻게 되어 정확도 및 효율성을 개선할 수 있었다. 수학적 문제 및 10-bar truss 문제에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과, 수렴성 및 효율성 측면에서 우수한 성능을 보여줌을 확인하였다.