MATLAB GUI 환경기반 신뢰성 설계기법의 개발

Abstract

국제 설계규준의 변화로 다양한 신뢰성 설계기법(절차)이 개발되어 있으나, 기존의 결정론적 설계에 익숙한 기술자가 사용하기 적합한 가시환경 신뢰성 해석 프로그램의 개발은 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 신뢰성 설계 종사자가 보다 효율적으로 설계를 수행하고, 보다 개선된 작업환경에서 수월하게 설계인자 정보를 입력하여 해안구조물의 신뢰성 설계를 가능하도록 하는 GUI 환경 설계프로그램을 개발하였다. GUI 환경은 최근 Matlab 7.1 환경에서 제공하는 GUIDE (Graphic User Interface Development Environment) 도구를 이용하였다. 개발된 모델의 신뢰수준 파악을 위하여 신뢰성 설계 프로그램의 Level II, Level III 방법을 이용하여 산정한 결과 방파제 피복블럭과 중력식 안벽의 활동모드 파괴확률은 각각 55.4~55.7%, 0.0006~0.0007% 범위로 파악되었다. 기존의 설계결과에 따른 파괴확률은 피복블럭의 경우 55.6%, 중력식 안벽의 경우 0.0018% 정도로, 정확한 설계인자가 가용한 피복블럭은 본 프로그램을 이용한 경우와 정확하게 일치하고 있으나, 설계인자 정보가 부족한 중력식 안벽의 경우에는 동일한 설계 인자의 입력이 제약된 차이로 인하여 활동모드 파괴확률이 차이를 보이고 있는 것으로 판단할 수 있으나 그 파괴확률의 정도는 일치하고 있는 것으로 파악되었다.

Development of the reliability-based design program in the GUI environment is inadequate for engineers familiar with the deterministic design to deal with the international design criterion based on the probabilistic design. In this study, the design program based on the GUI environment is developed in order to more efficiently input the design factor and more easily carry out the design works. The GUI environment is the GUIDE (Graphic User Interface Development Environment) tool supported by the latest MATALB version 7.1. In order to test the model reliability, the probabilities of failure (POF) on the breakwater armor block (AB) and gravity quay-wall (QW) in the sliding mode are computed using the model in the Level II and Level III. The POF are 55.4~55.7% for breakwater AB and 0.0006~0.0007% for gravity QW. A non-GUI environment program results of the POF are 55.6% for breakwater AB and 0.0018% for gravity QW. In comparison, the POF difference is negligible for breakwater AB because the exact input design parameters are available, whereas the large POF difference, but within the same order, for gravity QW can be explained by the difference of the input design factors because of the poor input data information.