• 터널과지하공간
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• 제15권4호
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• pp.305-315
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• 2005

불연속 변형해석은 에너지 최소화원리를 이용하여 전체 행렬을 구성하는 유한요소법과 개별블록의 대변위를 모사할 수 있는 개별요소법의 장점을 모두 가지고 있는 해석법이다. 이 연구에서는 불연속 변형해석에서 해석결과에 문제점이 있는 접촉문제를 개선하는 시도로써 불연속 변형해석에서 정의하는 접촉 중 선-선 접촉을 해석하는 새로운 기법을 적용하였다. 이를 위해 접촉쌍의 개념을 이용하여 새로운 7 가지의 선-선 접촉의 상태를 정의하고 이에 따른 새로운 전단거동 결정 방법과 개폐수렴반복해석에서의 수렴조건, 접촉찾기 등의 세부알고리듬을 제시하였다. 또한 블록간의 접촉에 의해 작용하는 마찰력을 기존의 점하중 형태에서 선하중의 형태로 개선하는 식을 유도하여 새 알고리듬에 적용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.89-98
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• 2017

해양플랜트 구조물은 현장에서의 제작이 어려워 작업장에서 중 소단위의 모듈로 제작한 뒤 바지선을 이용해 현장으로 운송 후 설치 제작하는 방식이 사용되고 있다. 이 때 운송 시 발생하는 반복적인 환경하중으로 인해 구조물의 접합부에 피로하중이 작용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 플랜트구조물의 운송과정에서 발생하는 피로하중을 적용한 고장력 볼트 접합부의 피로강도에 대한 구조적 신뢰성을 확인하고자 도입축력, 마찰계수, 볼트종류를 변수로 한 실험연구를 수행하였다. 다양한 변수를 고려한 고장력 볼트의 축력변화에 따른 볼트 풀림 현상 규명 연구결과, 고장력 볼트의 축력변화가 1% 내외에서 나타나 구조적 안전성에는 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.43-58
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• 2018

본 연구에서는 매입말뚝 주면부의 하중전이 거동을 확인하기 위하여 14본의 강관매입말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였다. 정재하시험을 통하여 하중-침하 곡선 및 축하중 분포를 계측하였으며, 그 결과 말뚝-지반 사이에서 발생되는 주면마찰력을 정량화 하였다. 이를 토대로 강관매입말뚝의 일반적인 하중전이곡선 형태를 도출하였다. 본 연구 결과, 말뚝의 주면하중전이 거동은 연성과 취성파괴 두 가지 형태로 나타났다. 그 결과, 강관매입말뚝의 t-z 곡선을 쌍곡선(일수현상이 없는 경우)과 톱니 형태(일수현상이 있는 경우 또는 표준관입저항치, $N{\geq}50$인 풍화암 이상)로 각각 제안하였다. 그때의 최대주면마찰력은 쌍곡선의 경우 지반의 N치 또는 암반의 일축압축강도, 톱니 형태의 경우 주입된 시멘트풀에 의해 형성된 쏘일-시멘트층의 일축압축강도의 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.71-81
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• 2008

본 논문에서는 지표면 경사각, 벽면 경사각, 벽면 마찰각, 선하중, 등분포하중, 점착력, 부착력의 영향을 고려할 수 있는 주동토압공식을 힘의 평형이론을 근거로 도출하였다. 이 제안식의 정확성을 검증하기 위하여, 도해법에 의해 산정된 토압과 비교하였으며, Coulomb, Rankine, Mazindrani 공식에 의한 산정 결과와도 비교하였다. 산정 결과는 도해법 결과뿐만 아니라 Coulomb, Rankine, Mazindrani 공식의 3가지 방법에 의한 결과와 잘 일치되었다. 또한, 제안식에 의한 주동토압은 Fang 등의 실험연구 결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 이 일반화된 공식은 Coulomb, Rankine, Mazindrani 의 주동토압공식의 한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 외부하중조건을 고려할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.55-66
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• 2012

본 논문에서는 쏘일네일링 공법, 앵커 공법, 또한 이 두공법의 장점을 결합한 하이브리드 공법의 하중전이 메커니즘에 대한 연구를 수행하였다. 하이브리드 공법은 철근과 PC강연선을 보강재로 하며, 프리스트레스를 가함으로써 능동적인 주면마찰력 양상을 유도하고자 한다. 본 논문에서는 주면마찰력 산정 이론과 하중전이 이론을 바탕으로 각 공법의 하중전이 메커니즘을 파악하였다. 또한 현장인발시험을 실시하여 측정된 계측결과의 분석 및 하중전이 이론과의 비교 검토를 통해서 하이브리드 공법의 하중전이 메커니즘을 규명하였다. 쏘일네일링 공법은 인발거동 시 전면에서부터 선단으로 인장력이 전이되는 양상을 보이는 반면, 앵커 공법은 내하체가 위치한 선단에서 프리스트레스를 가함에 따라 선단에서 전면으로 압축력이 전이된다. 이 두 공법을 결합시킨 하이브리드 공법은 프리스트레스를 가할 때에는 앵커공법과 같이 선단에서 압축력이 발생하지만 동시인발 시에는 선단에서는 압축력이 전면에서는 인장력이 발생하게 된다. 따라서 하이브리드 공법의 하중전이 메커니즘은 쏘일네일링의 거동과 앵커의 거동이 모두 나타난다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권2호
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• pp.99-110
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• 2017

본 연구는 부유식 구조물의 위치 제어를 위한 계류 체인 링크의 휨 거동에 대해 다룬다. 일반적으로 체인 구조는 링크 간 연결조건에 따라 축력만 전달하는 구조체로 인식되었다. 그러나 체인에 강한 인장력이 작용할 때, 접촉하는 두 링크 간의 마찰력에 의해 휨 강성이 도입되게 된다. 특히, 부유식 플랫폼의 계류선은 강한 인장력이 유지되는데, 물리적으로는 긴장 상태에 있는 체인 링크 간 접촉면에 마찰특성에 의해 휨 강성이 도입되면 환경하중을 받는 플랫폼에 회전 운동이 발생할 때, 계류선에도 회전 변위를 일으키고 이는 결과적으로 설계 시 고려하지 못한 휨모멘트 및 휨응력이 체인에 작용하게 된다. 실제 2005년 Girrasol Buoy 플랫폼의 해상 설치 후 5개월 만에 파손된 계류 체인의 사고 조사 시 주요 원인으로 이러한 휨 거동에 의한 부가 피로손상 누적이 지적되었다. 본 연구에서는 비선형 유한요소해석을 통해 긴장상태에 있는 체인에 도입되는 휨 강성 및 휨 응력의 특성에 대해 분석한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.29-46
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• 2014

모래지반의 지표면에 위치한 거친 바닥면을 가진 강체 원형기초에 대하여 삼차원 수치해석을 통하여 수직-수평 조합하중 조건에서의 지지력을 구하였다. 조합하중 상관도를 효율적으로 산출할 수 있는 swipe 재하방법과 실제 구조물의 하중 조건과 유사한 probe 재하방법을 모사할 수 있는 수치모델을 구현하였으며 요소망의 조밀도에 의한 오차를 소거할 수 있는 분석 절차를 개발하였다. Mohr-Coulomb 소성모델을 사용하고 관련흐름법칙을 적용하여 지반의 내부 마찰각에 따른 수직-수평 조합하중에 대한 지지력 상관도와 경사계수를 산출하였다. Swipe 재하방법의 결과는 probe 재하방법을 사용한 결과와 유사함을 확인하였으며, 거친 바닥면 조건에서 수직-수평 조합하중 지지력 상관도의 내부 마찰각에 따른 변화는 미미하고, 원형기초에 대해서 연속기초 및 사각형기초와 동일한 경사계수를 적용할 수 있는 것으로 나타났다. 하중의 경사가 큰 경우에는 수치모델링을 통해 산출된 원형기초에 대한 지지력 상관도와 경사계수는 기존의 연구 결과보다 작게 평가되었으며, 수치모델링 결과에 영향을 미치는 요인과 향후 연구 방향에 대하여 고찰하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.27-37
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• 2003

본 연구에서는 삼축 조건하에서 지오셀-흙 복합체의 응력-변형 거동과 지오셀에 의한 강도증가를 고찰하였다. 연구를 위하여 직경 50mm, 높이 100mm인 시료 중앙에 직경 50mm, 높이는 각각 35, 50, 70mm인 연성의 모형셀을 넣고 3개의 밀도 변화에 따른 일련의 삼축시험을 수행하였다. 시험결과 지오셀의 구속은 모래의 등가점착력을 유발시키는 것으로 나타났으나 점착력은 지오셀 재료의 특성에 관계되는 것으로 나타났다. 기존의 지반보강재에 의한 강도증가가 등가점착력의 유발만 나타난 것과는 달리 본 연구에서 사용된 탄성의 고무지오셀 재료는 등가점착력의 유발뿐만 아니라 내부마찰각도 증가시키는 것으로 나타났다. 지오셀-모래 복합재의 강도를 쌍곡선 모델에 적용시킨 결과 지오셀 복합재료의 거동이 일반 흙과는 거동이 다르므로 적용된 설계하중 범위에서의 첨두강도 결정이 거동을 묘사하는데 중요한 것으로 인식되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.5-11
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• 2007

최근 사용이 증가 추세에 있음에도 불구하고 마이크로파일의 하중전이곡선에 관한 연구는 매우 미미한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내지반 및 시공조건이 반영된 실물크기의 시험말뚝에 대한 현장시험을 실시하여 마이크로파일의 주면하중전이곡선을 산정하는 경험식을 제안하였다. 말뚝재하시험 결과로부터 깊이별 하중전이곡선을 구하고, 이를 쌍곡선 함수형태로 전환 시킨 후, 하중전이함수와 지반의 표준관입시험 저항치(N)와의 관계를 정립하였다. 이러한 일련의 과정을 거친 결과를 토대로 유한차분법과 문헌자료를 활용하여 개발된 하중전이함수로부터 풍화토에서 마이크로파일의 주면마찰력을 추정할 수 있음을 평가하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권5호
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• pp.75-88
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• 1997

본 연구에서는 항타말뚝과 비교한 현장타설말뚝의 극한지지력을 하중전이함수를 적용하여 예측하였으며 이를 토대로 항타말뚝과 비교한 현장타설말뚝의 지지력을 현장재하시험 결과와 비교, 분석하였다. 비교, 분석은 하중전이함수들 중 응력 연화를 고려한 방법, 쌍곡선 함수법 및 탄소성 방법을 대표하는 Vijayvergiya의 방법, Castelli의 방법 및 2중 직선법을 적용하여 지반 종류에 따라 현장타설말뚝의 하중-변위관계를 산정하였다. 본 연구 결과 동일한 지반에 설치된 항타말뚝과 현장타설말뚝의 극한지지력은 총 주면마찰력의 차이로 인하여 항타말뚝이 더 큰 것으로 나타났으며 이러한 차이는 점토질 지반에서 보다는 모래질 지반에서 더 크게 나타났다. 같은 지지력을 발현하기 위해 필요한 말뚝 두부에서의 변위량은 항타말뚝보다는 현장타설말뚝에서 더 크게 나타났으며 현장타설말뚝이 극한지지력을 발현하기 위해 필요한 변위량과 이와 같은 크기의 지지력을 발현하는데 필요한 항타말뚝의 변위량과의 차이는 모래질 지반에서 가장 크게 나타났다. 현장타설말뚝과 항타말뚝의 말뚝직경과 길이의 비(LID)의 변화에 따른 극한지지력의 차이는 점토질 지반의 경우 일정한 것으로 나타났으나 모래질 지반에서는 LID의 비가 증가할수록 극한지지력의 차이가 증가하는 것으로 나타났다.