Abstract
Most breakwater armor blocks are designed by using Hudson's or van der Meer's formula. The minimum weight of armor blocks is calculated by equating the resistance to the load in each formula. The larger value is then chosen as the design weight. In this study, we have performed reliability analyses for thus designed breakwater armor blocks of 12 trade harbors and 8 coastal harbors in Korea. The probability of failure calculated by the reliability analysis provides a criterion for evaluating the stability of armor blocks. The calculated probability of failure was almost same for all the breakwaters so that we were able to quantitatively evaluate the safety level of armor blocks of existing breakwaters. We also found that the safety factor used in the deterministic design method and the probability of failure in the reliability design method show a linear relationship. Therefore the probability of failure of existing breakwaters can be quantitatively calculated from the safety factors. The calculated probability of failure could also be used for determining the target probability of failure in the future.
방파제 피복 블록은 주로 Hudson 공식과 van der Meer 공식을 사용하여 설계되고 있다. 각 공식을 사용하여 저항과 하중이 같아지는 최소 중량을 각각 산정하며 그 중 큰 값을 설계중량으로 채택한다. 이렇게 설계된 국내 무역항 12곳과 연안항 8곳의 방파제 피복 블록에 대하여 신뢰성 해석을 수행하였다. 신뢰성 해석 결과 산정된 파괴확률은 각 항만별 피복 블록의 안정성을 평가하는 기준이 된다. 최소 중량으로 설계한 경우에 파괴확률은 모든 항만에서 거의 비슷하게 계산되어 기존 방파제 피복 블록의 안전수준을 정량적으로 평가할 수 있게 되었다. 그리고 결정론적 설계법의 설계 기준인 안전율과 신뢰성 설계법의 설계 기준인 파괴확률은 뚜렷한 선형관계를 이루고 있다는 것을 확인했다. 이를 통해 기존 구조물의 파괴확률은 안전율을 통해 정량적으로 파악할 수 있게 되었다. 이 결과는 향후 방파제 피복블록의 목표파괴확률을 결정하는 중요한 자료로 사용될 것이다.
