Effect of imperfect knowledge of hazards on the reliability of concrete face rockfill dam and breakwater



Document title: Effect of imperfect knowledge of hazards on the reliability of concrete face rockfill dam and breakwater
Journal: Ingeniería. investigación y tecnología
Database:
System number: 000538223
ISSN: 1405-7743
Authors:
Institutions: 1Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Ingeniería,
2Universidad Autónoma del Estado de México, Instituto de Ingeniería, México
Year:
Season: Jul-Sep
Volumen: 9
Number: 3
Pages: 259-269
Country: México
Language: Inglés
Spanish abstract Se propone una formulación para tratar separadamente las incertidumbres aleatoria y epistémica en obras de infraestructura y se aplica a una presa y un rompeolas. El propósito de lo anterior es determinar límites de 2o. orden en la estimación de la confiabilidad, debido al conocimiento incompleto en algun(os) parámetro(s) de diseño. Estos límites proveen bases cuantitativas para una administración de riesgos de acuerdo a la aversión al riesgo de dueños y operadores de infraestructura. También se evalúan valores aceptables de confiabilidad y se presenta una curva de costo inicial para un rompeolas, como elementos que pueden contribuir a mejorar el proceso de toma de decisiones. La incorporación de incertidumbres epistémicas ocasiona que el índice de confiabilidad se convierta en variable aleatoria y su histograma se obtiene para estimar percentiles que pueden usarse como medios para medir el espacio nuevo para decisiones como alternativa al uso tradicional del valor medio de la confiabilidad. Se ilustran decisiones conservadoras para diseño y evaluación de estructuras como una presa y un rompeolas. El procedimiento implica la realización de un doble ciclo de simulación de Monte Carlo y representa la base para el diseño óptimo y la administración del riesgo en presas y rompeolas.
English abstract A formulation to treat aleatory and epistemic uncertainties, in a separate way, on infrastructures is proposed and applied to a dam and a breakwater in Mexico. The purpose of that is to de termine 2nd order bounds on the reliability estimation due to the in complete knowledge of some design parameters. These bounds provide a quantitative basis for risk management according to the risk-aversion of owners and operators of the infrastructure. Also, acceptable values of reliability, are assessed in terms of consequences costs, and an initial cost curve for a breakwater is presented, as they may contribute to enhance the decision making process. The in corporation of epistemic uncertainty makes the reliability index to become a random variable and its his to gram is obtained to estimate percentiles as a means to measure a new additional room for decisions as compared to the traditionally used mean value of the reliability. Conservative decisions are illustrated for design and assessment of structures like a dam and a breakwater. The procedure involves a double loop of Monte Carlo simulation and represents a basis for the optimal design and risk management of dams and breakwaters.
Keyword: Confiabilidad estructural,
Incertidumbres aleatoria y epistémica,
Probabilidad de falla,
Administración del riesgo,
Simulación de Monte Carlo
Keyword: Structural reliability,
Aleatory and epistemic uncertainty,
Failure probability,
Risk management,
Monte Carlo simulation
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