• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.15-24
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• 2012

수평하중을 받는 말뚝의 해석에서 수평지반반력계수($k_h$)의 결정이 중요하나 시간과 비용 등의 문제로 기존의 제안식을 이용하여 수평지반반력계수를 산정하고 있어 말뚝기초의 거동을 상이하게 평가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 수평재하시험결과를 이용한 Chang 방법 및 수치해석 역해석 방법으로 수평지반반력계수를 산정하여 기존 제안식과의 상관성을 비교 분석하여 적정성 및 신뢰성을 규명하였다. 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수 분석결과는 Chang 방법으로 산정된 값이 역해석에 의한 방법에 비해 과소평가 되었다. 그리고 도로교 표준시방서 방법으로 산정 시 지반의 변형계수는 Eo${\fallingdotseq}$1,400~1,600N 적용하는 경우 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수와 유사한 범위를 가지는 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.7-20
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• 2020

본 연구에서는 말뚝기초를 대상으로 지반조건을 고려한 동적 수평지반반력계수를 제안하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 3차원 유한차분 프로그램을 사용하여, 다양한 지반의 전단파 속도에 따라 동적수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과로부터 동적 p-y 곡선을 도출하여 동적 수평지반반력계수를 계산하는 데 필요한 보정계수(α)를 산정하였다. 분석결과, 본 연구에서 산정된 보정계수(α)는 기존 도로교 설계기준(2015)에 제시된 획일적인 값(α=2)이 아니라 지반의 전단파 속도와 구속압에 매우 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었으며 이를 고려한 함수식으로 제안하였다. 제안된 α의 적용성 분석을 위해 서로 다른 해석 기법(등가정적해석방법과 동적해석방법)에서의 적용성을 비교하였다. 그 결과, 제안된 보정계수(α)를 사용하는 방법은 기존 동적 수평지반반력계수를 사용하는 방법에 비해 지반-말뚝 시스템의 수평거동 특성을 비교적 적절하게 예측함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.5-15
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• 2016

흙막이 현장에서 안정성 및 경제적 시공이 이루어지기 위해서는 굴착단계별 토질특성을 반영한 정량적인 정수들이 실제 현장과 일치되어야 한다. 그중 흙막이 설계 시 가장 중요한 매개 변수인 변형계수 및 수평지반반력계수는 현장여건에 따라 표준관입시험의 N값으로 산출하는 것이 일반화되어 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 일반화된 흙막이 설계법의 모순을 극복하고, 실제 현장에 부합하는 수평지반반력계수 산정을 위하여 표준관입시험, 평판재하시험 및 공내재하시험을 실시하고 상호관계성을 비교 분석하였다. 또한, 현장의 실제 계측데이터를 통한 유한요소해석법과 탄소성해석법의 역해석을 통하여 수평지반반력계수와 굴착에 따른 저감계수를 추정하였으며, 궁극적으로 중 소형 및 일반현장에서도 흙막이 벽체 설계 시 합리적인 설계적용을 위한 정수의 오류를 줄이고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.5-16
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• 2000

본 연구에서는 지금까지 수행한 일련의 결과들에 근거한 지반력 계수와 극한 지반반력을 역해석적 방법으로 결정하고 이를 이용하여 비균질 지반에서의 비선형 수평거동을 예측할 수 있는 해석기법을 제안하고자 함이 목적이다. Chang이 제안한 해석기법은 비균질 지반의 비선형적인 거동을 예측하기에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 말뚝의 비선형 거동 예측을 위하여 Chang 모델에 p - y 곡선을 적용하는 복합적인 해석기법을 제안하고 해석 프로그램을 개발하였다. 그리고 본 해석기법의 적용성 검증을 위하여 모형실험 및 현장실험 결과와 상용 프로그램인 Pentagon2D을 이용한 해석 결과와 비교 검토하였다. 해석상에 이용한 지반반력 계수와 극한 지반반력은 균질지반에서 결정된 값을 비균질 지반에 적용하였으며, 본 해석기법에 의한 거동 예측결과는 모형실험 결과와 잘 일치하였다. 또한 현장실험과의 비교에서도 정도 높은 일치성을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권9호
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• pp.15-24
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• 2023

지중 매설관 거동은 주변 지반의 비선형성과 복합거동 특성의 영향을 직접적으로 받게 되나, 실무에서는 지반의 복잡한 거동 특성을 단순화한 보-스프링 모델이 현재까지도 널리 활용되고 있다. 따라서, 연구 분야에서는 지반의 비선형 특성과 복합거동 특성을 반영하기 위한 연속체해석 방법을 활용하려는 다양한 연구들이 진행되어 왔고, 본 논문에서도 기존에 연구된 다양한 연속체 해석기법을 활용하여 수치해석을 수행하고, 변위-반력 결과 및 지반파괴 형상을 기존 실대형시험 결과와 비교·검토하였다. 지반과 매설관의 상호작용을 적용한 접촉면 특성을 적용한 경우, 실대형시험에 근접한 반력 결과를 도출할 수 있음을 확인하였으며, 실대형 시험과 유사한 파괴 형상도 확인하였다. 지반과 매설관의 상호작용을 무시한 매설관과 지반 절점 공유 방법의 경우, 과도한 반력 값을 도출하고, 파괴양상도 상이하였다. 또한, 대변형 해석에서 수렴성이 좋은 동적해석 explicit 방법, ALE 방법, CEL 방법을 각각 적용한 결과, 정적해석과 유사한 변위-반력 관계 및 파괴 형상이 확인되어, 향후 지반분야 대변형 해석에서 동적해석법도 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.31-43
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• 2023

연구목적: 본 연구에서는 탄소성해석과 수치해석의 차이점 분석과 해석 결과치의 유사한 경향을 도출하기 위한 설계지반정수 재산정 방법의 연구를 수행하였다. 연구방법: 얕은굴착과 깊은굴착에 따라 벽체변위가 같아지는 시점에서의 지반반력계수와 지반변형계수의 관계식을 유도하였다. 연구결과: 계측결과를 바탕으로 역해석을 진행하여 현장지반에 맞는 지반물성을 재산정하고 도출된 식과 문헌식을 이용하여 벽체변위에 대한 비교·검증한 결과 제안식이 가장 유사한 값을 나타내고 있었다. 결론: 제안식을 이용하면 설계시 실제와 가장 비슷한 지반물성치를 유추할 수 있어 실무에 도움이 될 것이다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제2권2호
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• pp.37-46
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• 1986

본 연구는 사질토 지반내의 정적수평재대 pile의 거동을 예측하기 위해 g-y curve와 유한요소 비법에 의한 수치해석방법을 개발하기 위해 수행되었다. Winkier model에 의한 반력과 P-y curve에 의한 반력이 일치하는 soil modulus를 반복계산에 의하며 산정하였다. 유한요소기법에 의하여 각 절점간의 상호영향을 직접 고려할 수 있었다. 이 전산 Program을 과양제철소의 현장실측자료에 적용 하여 본 해석방법의 적합성을 검토하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.286-295
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• 2017

본 연구는 경사계에 의한 지중수평변위 계측값을 중심으로 수치해석에 적용하기 위한 지반 반력계수를 다양한 이론 및 경험식으로 산출하여 비교하였다. 산정된 지반반력계수의 변화에 따라 벽체 최상단에서는 벽체변위의 최소값과 최대값의 차이가 6.80배로 크게 났으나, 최대 변위점에서는 차이는 거의 없는 1.06배로 나타나 지반반력계수의 증분에 비해 변위의 차이는 작으며 전체적으로 비슷한 값을 나타내었다. 또한 최대변위 발생점에서의 변위를 수치해석한 결과와 계측치로 비교한 결과 변위형상은 비슷하게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.37-45
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• 1990

본 연구에서는 지반-구조물 상호작용 시스템에 대하여 기초의 부분적 들림을 고려할 수 있는 새로운 해석적 방법을 제시하였다. 제시된 방법은 시스템의 3 차원 거동, 수직입력의 영향, 지반반력의 비선형분포 등도 함께 고려할 수 있도록 하였다. 기초가 들릴때 지반강도 및 감쇠값의 비선형성을 나타내기 위해서는 기초의 접지면적 감소뿐만 아니라 기초회전에 따른 건물의 강체운동효과와 지반반력작용의 이동 등의 영향도 동시에 고려하였다. 다양한 예제해석을 통하여 내진해석시 기초의 부분적 들림을 고려하게 되면 기초부에서의 변위는 크게 증가하는 반면 구조물 상부에서의 탄성변위 응답치 및 가속도 응답치는 감소한다는 사실을 확인하였으며, 수직입력, 비선형 지반반력분포 3차원 거동 등은 그 영향을 무시하게 되면 불안전측의 지진응답치를 주므로 해석시 필히 고려되어야 한다는 사실을 밝혔다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.83-93
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• 2004

본 연구에서는 지하구조물의 내진 설계를 위한 수정된 응답변위법을 제안하였다. 먼저 기존 응답변위법의 적용성을 검증하기 위해서 매설심도와 지반조건을 변수로 하여 국내의 특성이 반영된 경우에 대한 해석을 수행하였으며 정밀 동적 해석의 결과와 비교하였다. 최대휨모멘트 및 상대 변위를 비교한 결과, 응답변위법의 정확도에 영향을 크게 미지는 속도응답스펙트럼과 지반반력계수 산정의 필요성이 확인되었다. 따라서 국내의 실정에 맞도록 수정된 속도응답스펙트럼과 새로운 지반반력계수 산정식 제안을 위한 방법을 고찰하였다. 제안된 응답변위법의 타당성 및 적용성을 검증하기 위하여, 지반의 조건 및 구조물의 크기 매설심도, 기반암의 위치를 변화시키면서 해석을 수행하였다. 응답변위법의 해석결과와 정밀 동적 해석법의 결과를 비교ㆍ분석하여 국내 지하구조물의 내진 설계를 위한 응답변위법의 적용 가능성을 검증하였다.