• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.75-75
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• 2011

본 논문에서는 진동중인 교량 거더에 작용하는 풍하중을 산정하고 그에 따른 플러터 발생풍속을 예측하기 위하여 분산형 전산환경을 활용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분산형 전산환경은 웹 포탈을 기반으로 수치해석 환경을 제공하는 수치풍동 시스템으로서, 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)에 대한 전문지식이 부족한 사용자들도 격자생성, 수치해석자를 이용한 계산, 가시화 등의 전 과정을 편리하게 수행할 수 있는 차세대 토목분야 연구 환경이다. 본 시스템은 그리드스피어(GfidSphere)를 기반으로 구성되었으며, 기본적으로 사용자 관리, 세션 관리, 그룹 관리, 레이아웃 관리 등을 제공하여 사용자가 포탈을 통해서 다양한 서비스를 쉽게 사용할 수 있는 환경을 구축하도록 도와준다. 수치해석을 위한 유체 지배방정식은 2차원 비정상 비압축성 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식이며, pseudo compressibility 방법을 적용하였다. 비정상 유동장을 해석하기 위하여 이중시간 전진법(dual time stepping)을 사용하였으며, 수렴가속화를 위해 Multi-grid 기법을 적용하였다. 또한 난류 유동장 해석을 위해서 $k-{\omega}$ SST 난류 모델을 사용하였으며, 난류 천이 과정에서의 유동을 모사하기 위하여 Total stress limitation 방법을 적용하였다. 교량 거더의 연직과 회전방향의 2자유도 움직임을 모사하기 위하여 동적격자 기법을 도입하였다. 교량 거더 주변의 비정상 유동해석 결과를 통해, 거더 표면에서 떨어져나가는 크고 작은 와류의 영향으로 양력 및 모멘트 계수 그래프가 중첩된 진폭과 주기를 갖고 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 비정상 공기력을 적용한 2자유도 플러터 방정식을 통하여 플러터 발생풍속을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위하여 수치적으로 구한 플러터 발생풍속과 기존의 실험 및 수치해석 결과를 비교하였으며, 결과는 잘 일치하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.76-76
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• 2011

현재까지 시공된 사장교 중, 주경간이 가장 긴 교량은 중국의 수통대교(1088m)이다. 이에 버금가는 사장교로 홍콩의 스톤커터교(1018m) 역시 주경간장이 1000m가 넘는다. 바야흐로 사장교 역시 주경간 1000m의 시대가 열린 것이다. 우리나라 역시 세계적 흐름에 맞추어 주경간 800m의 인천대교(세계 5위)를 시공한바 있다. 이와 같이 교량의 초장대화는, 교량 건설 분야에서 기술경쟁력의 지표가 될 뿐만 아니라 세계 건설 시장의 큰 흐름이라고 할 수 있다. 이에 본 연구는 세계적 추세에 발맞추어, 국내 각계의 건설 전문가들이 모여 만든 초장대 교량 사업단의 기술 혁신 사업의 일환으로 이루어졌다. 교량이 장대화 되면서 바람의 의한 영향이 중요해진다는 것은 주지의 사실이다. 특히 사장교와 현수교 같은 특수 교량의 경우, 정적 및 동적 내풍 성능이 반드시 고려되어야만 한다. 본 연구에서는 주경간 1200m의 사장교를 가정하고, 이 사장교의 내풍 단면을 개발, 그 단면에 대한 정적 및 동적 내풍 성능을 평가하고자 하였다. 정적 내풍 성능으로는 단면의 형상에 따른 풍하중을 파악하고자 했으며, 동적 내풍 성능으로는 풍속에 따른 교량의 연직방향 변위 및 플러터 속도를 파악하고자 하였다. 이 실험은 추후에 3차원 전교모형실험의 기본 데이터로 활용하였다. 본 실험을 통해 개발된 단면의 등류 및 난류 상태에서의 영각별 정적 공기력계수를 계산해내었고, 설계풍속이 54.7m/s일때 한계풍속 65.64m/s(거마대교 기준)하에서의 중앙 경간의 풍속별 평균 변위를 측정하였으며, 이를 토대로 이 교량의 영각별 플러터 속도를 계산해 내었다.

• Geotechnical Engineering
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• v.12 no.4
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• pp.131-144
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• 1996

In order to accelerate the rate of consolidation settlement and to gain a required shear strength for a given soft clay deposit, the preloadina technique combined with a vertical drainage system has been widely applied. Even if a sophisticated numerical analysis technique is applied to solve the consolidation behavior of drainage-installed soft deposits, the actual field behavior is often different from the behavior predicted in the design state due to several uncertainties involved in soil properties, numerical modelling, and measuring system. In this paper, two back-analysis schemes such hs simplex and BFGS methods have been implemented in an a Bisymmetric consolidation program, AXICON which considers the variation of compressibility and permeability during the consolidation process. Utilizing the program, one might be able to appropriately predict the subsequent consolidation behavior from the measured data in an early stage of consolidation of drainage-installed soft deposits.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 2010.03a
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• pp.1178-1189
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• 2010

낙동강 하구지역 연직배수공법이 적용된 연약지반에서 성토시 발생할 수 있는 지반의 측방변형에 대해 3개소 현장 35개 지점에서 수행한 현장 계측데이터를 분석하였다. 성토과정에서 측방변형 패턴 및 변형량을 파악하는데 가장 우선적으로 파악해야 할 계측항목이 지중경사계이며 지반특성별 측방변형 패턴(최대 측방변위발생 지점, 전단변위 발생지점, 지층에 따른 변위발생 형태 등)의 정밀 분석을 위해서는 지중경사계가 설치된 지점의 지층구성을 파악하는 것이 가장 중요하다는 것을 알 수 있었다. 최대 측방변위량과 성토체 중앙부 침하량과의 관계에서는 Tavenas et al.(1979)이 제안한 ${\Delta}_y=(0.18+0.09){\Delta}_s$이하로 관측되었다. 또한 측방변형 억제 및 인접지반의 동반침하를 차단하기 위해 보강된 D.C.M., C.I.P.구간에서는 Tavenas et al.(1979)이 제안한 ${\Delta}_y=(0.18-0.09){\Delta}_s$이하로 관측되었다. 최대 측방변위량과 성토속도와의 관계에서는 과잉간극수압 소산에 필요한 충분한 시간과 원활한 배수가 될 수 있도록 시공관리(성토속도조절, 배수관리 철저)하는 것이 무엇보다도 중요하다는 사실을 다시 한 번 확인 할 수 있었다. 마지막으로 편재하중 재하에 따른 인접 지반 및 구조물의 침하 및 기울기 변화는 측방유동에 의한 거동과 함께 압밀침하에 의한 제체의 체적감소로 인한 인접지반의 동반침하가 상당기간 동안 발생하고 있는 것으로 관측되었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.1
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• pp.243-250
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• 2000

The mechanical behavior of the underground box culvert constructed by the open cut method depends mainly on the earth pressure acting on it. In this study, the earth pressure on the underground box culverts constructed by the open cut method during and after the construction sequence was numerically analysed by using FLAC. The results are compared with those of the Marston-Spangler's theory, silo theory, and the model tests. The results showed that the vertical earth pressure on the upper slab of the box structure was not uniform. It was as large as the overburden in the middle part of the slab but was smaller or larger than that at its end part depending on the slope of the excavation, the depth of the cover, and the width of the side refill. The horizontal earth pressure on the side wail was much smaller than the earth pressure at rest and grew nonlinearly with the depth.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.5
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• pp.235-244
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• 1993

The present study was made based on the zero extension line theory and the well-known Mononobe-Okabe's to determine the dynamic earth pressures acting on the retaining walls. The zero extension line theory, which was proposed by Roscoe et al., assumes the coincidence between the loci of failure and the zero extension lines in soil mass. ln order to compute the dynamic earth pressure developed by an earthquake, it was assumed that for the vertical retaining walls with no surcharge, the backfill materials are dense and cohesionless sandy soils, there are no changes in soil parameters during earthquake, and the horizontal earthquake intensity is considered. The effects of horizontal earthquake intensity, internal friction angle of soil, wall friction angle and dilation angle, on the earth pressure coefficients were analysed. Final1y, the presented theories were successfully compared with the Mononobe-Okabe's as well.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.7 no.3
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• pp.223-228
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• 1987

An efficient method for the calculation of wave forces on a tension leg platform(TLP) is presented in this paper. It is based on the Morison's equation with two corrective terms. One is the reduction of the inertia forces on the vertical columns in order to include the wave diffraction effect particularly for small wave conditions. The other is the inclusion of the hydrodynamic forces acting at the bottoms of the columns. Numerical studies are carried out for a TLP in 1000 ft water with two different wave heading angles($0^{\circ}$ and $45^{\circ}$). The reponse amplitude operators(RAO's) for the TLP motions and top tether tension variations are obtained by the present method and the theoretically more accurate method based on the diffraction theory. A comparison has been made between the results obtained by two methods.

• Journal of Industrial Technology
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• v.3
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• pp.103-116
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• 1983

Recent developments in multi-storey buildings for residential purpose have led to the extensive use of shear walls for the basic structural system. When the coupled shear wall system is used, joined together with cast-in-place concrete or mortar (or grout), the function of the continuous joints is a crucial factor in determining the safety of L.P. Precast concrete shear wall structures, because the function of the continuous joints(Vertical wall to wall joints) is to transfer froces from one element(shear wall panel) to another, and if sufficient strength and ductility is not developed in the continuous joints, the available strength in the adjoining elements may not be fully utilized. In this paper, the influence of the stiffness of vertical joints(wet vertical keyed shear joints) on the behaviour of precast shear walls is theoretically investigated. To define how the stiffness of the vertical joints affect the load carrying capacity of L.P.Precast concrete shear wall structure, the L.P.Precast concrete shear wall structure is analyzed, with the stiffness of the vertical joints varying from $K=0.07kg/mm^3$(50MN/m/m) to $K=1.43kg/mm^3$(1000MN/m/m), by using the continuous connection method. The results of the analysis shows that at the low values of the vertical stiffness, i.e. from $K=0.07kg/mm^3$(50MN/m/m) to $K=0.57kg/mm^3$(400MN/m/m), the resisting bending moment and shearing force of precast shear walls, the resisting shearing force of vertical joints and connecting beams are significantly affected. The detailed results of analysis are represented in the following figures and Tables.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.20 no.4
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• pp.75-88
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• 2004

It is known that the earth pressure acting on the cylindrical retaining wall in cohesionless soils is small than that acting on the retaining wall in plane strain condition due to three dimensional arching effect. In this study, the earth pressure equation considering the earth pressure decrease by horizontal and vertical arching effects, overburden, wall friction, and failure surface slope is proposed. For the purpose of verifying the applicability of proposed equation, model test is performed with apparatuses that can control wall displacement, wall friction, and wall shape ratio. Influence of each factor on the active earth pressure acting on the cylindrical retaining wall is analyzed according to the model test in constant wall displacement condition. The comparison of calculated results with measured values shows that the proposed equations satisfactorily predict the earth pressure distribution on the cylindrical retaining wall.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.5 no.3
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• pp.227-239
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• 2003

For environment-friendly construction, cut-and-cover tunnels have been constructed, thereby leading to embankment slopes with a number of steps. The slopes cause eccentric load on concrete lining of the tunnel. Nevertheless, uniform vertical and horizontal earth pressures, which are determined by considering a self-weight of embankment and $K_0$, are routinely used in structural calculation. Distribution of the earth pressures applied to the lining will lead to a biased calculation far from the actual behavior of the lining. In this study, basic study, therefore, was performed to consider the eccentric load properly in design and analysis of a cut-and-cover tunnel. A method capable of considering the eccentric load in design was proposed and its applicability was numerically examined through a number of examples.