تحلیل قابلیت اعتماد موج شکن های توده سنگی در برابر گسیختگی ناشی از ناپایداری هیدرولیکی لایه آرمور

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تبریز

چکیده

از جمله مهم ترین مسائل در طراحی موج شکن های توده سنگی، بررسی پایداری هیدرولیکی لایه آرمور در مقابل برخورد امواج است. در این پژوهش، احتمال شکست موج شکن های توده سنگی در اثر ناپایداری هیدرولیکی لایه آرمور از طریق تحلیل قابلیت اعتماد مطالعه شده و عوامل تأثیرگذار در این ناپایداری شناسایی و سهم عدم قطعیت هر کدام از این عوامل در تعیین احتمال شکست و شاخص قابلیت اعتماد مورد بررسی قرار می گیرد. در مقاله حاضر، مطالعه بر روی موج شکن توده سنگی با آرمور سنگی متمرکز شده و اطلاعات فیزیکی و محیطی مسئله از آزمایشات تجربی موجود استخراج شده است. برای اطلاعات مربوط به عدم قطعیت بار و مقاومت نیز از تحقیقات پیشین استفاده گردیده است. به منظور تعیین تابع حالت حدی، روابط پایداری موجود در CEM مورد بررسی قرار گرفته و نهایتاً رابطه Hudson ملاک عمل قرار گرفت. بعد از تعیین تابع حالت حدی و خواص آماری متغیرها، تحلیل قابلیت اعتماد به چهار روش MVFOSM، HL-RF، SORM و MCS برای شرایط امواج برخوردی شکنا و ناشکنا و سنگدانه های تیزگوشه و گردگوشه انجام و نتایج این چهار روش با هم مقایسه شده است. در نهایت، میزان اهمیت و تأثیر هر یک از متغیرهای بار و مقاومت روی شاخص قابلیت اعتماد و احتمال شکست مورد بحث و بررسی قرارگرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Reliability analysis of rubble-mound breakwaters against the failure due to the hydraulic instability of the armor layer

نویسندگان [English]

  • Hamid Ahmadi
  • Farhood Garousi
University of Tabriz
چکیده [English]

One of the most important phases in the design of rubble-mound breakwaters is the checking of the hydraulic stability of the armor layer against the waves and the currents. In this research, the probability of armor layer instability in rubble-mound breakwaters is discussed based on the reliability analysis approach. The factors affecting the instability have been identified and the amount of uncertainty of each of these factors in determining the probability of failure and the reliability index is examined. Physical and environmental data has been obtained from an experimental study conducted on a rubble-mound breakwater. Distribution data for load and strength variables has been obtained from available research works. The coastal engineering manual (CEM) has been used to determine the limit-state function. After determining the limit-state function and statistical properties of the variables, reliability analysis with four methods including FOSM, FORM (HL-RF), SORM, and MCS has been conducted using Rt software for the conditions of breaking and nonbreaking incident waves; and the results of these four methods have been compared. Finally, the importance of each of load and strength variables and their impacts on the reliability index and the probability of failure has been discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic stability
  • Uncertainty
  • Reliability
  • Armor layer
  • Rubble-mound breakwater