• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.161-171
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• 2001

점성토의 압밀거동은 투수성뿐만 아니라 변형 특성에 따라 크게 영향을 받으며, 변형 특성은 재하 방법에 따른 변형조건과 흙의 특성, 특히 이방성에 따라 다르게 나타난다. 이 논문에서는 점성토의 이방적 변형 특성이 압밀거동에 미치는 영향을 분석하기 위하여 다양한 변형 조건에 대한 압밀방정식과 압밀계수를 직교 이방성 탄성이론을 이용하여 유도하였다. 다양한 변형 조건에서 등방과 이방적 변형 특성하의 압밀계수를 평가하였으며, 그 결과 탄성계수의 이방성이 압밀계수에 미치는 영향이 매우 크고, 특히 수평방향의 변위가 허용되고, 수직방향의 변위가 구속될수록 크게 나타났다. 따라서 점성토 지반에 대한 하중 재하시 압밀소요시간의 정확한 예측을 위해서는 발생 가능한 변형 조건과 이방적 변형 특성에 대한 적절한 고려가 매우 중요함을 알 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제14권2호
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• pp.329-344
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• 1987

과압밀비(過壓密比)와 전단속도(剪斷速度) 및 다짐율(率)이 점성토(粘性土)의 응력변형특성(應力變形特性)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하기 위해서 반부극하(反復戟荷)에 의(依)한 삼축압축시험(三軸壓縮試驗)을 한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 반부재하(反復載荷)를 했을 때 같은 변형(變形)에서 축차응력의 차(差)는 큰 변형(變形)에서 반부재하(反復載荷)했을 때 더욱 크게 나타났고 공극수압(空隙水壓)은 제하시(除荷時)에는 감소(減少)하다가 다시 증가(增加)하며 재재하(再載荷)되면서 급격히 증가하는 현상(現象)을 나타냈다. 2. 과압밀비(過壓密比)가 클수록 변형(變形)의 증가(增加)에 따라 회복되는 탄성변형률은 감소(減少)하였으며 제일재하계수(除一載荷係數)는 과압밀비가 증가(增加)할수록 감소(減少)하였다. 3. 전단속도(剪斷速度)가 증가(增加)함에 따라 탄성변형율(彈性變形率)은 증가(增加)하였고 변형(變形)의 증가(增加)에 따라 탄성변형율(彈性變形率)은 감소(減少)하였다. 제일재하계수(除一載荷係數)는 변형(變形)이 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하였고 전단속도(剪斷速度)가 빠른 경우에 큰 값을 나타냈다. 4. 회복되는 탄성변형율(彈性變形率)은 다짐율이 증가(增加)함에 따라 크게 나타났고 또 변형(變形)이 증가(增加)함에 따라 탄성변형율(彈性變形率)은 약간 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타냈다. 제일재하계수(除一載荷係數)는 다짐율(率)의 증가(增加)에 따라 뚜렷한 경향(傾向)은 보이지 않았으나 일반적(一般的)으로 변형(變形)이 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타냈다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.661-669
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• 1999

이 논문은 탄성지반위에 놓인 원호형 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 회전관성 및 전단변형을 고려하여 두 개의 매개변수로 표현되는 탄성지반위에 놓인 원호형 곡선보의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고, 이를 수치적분기법과 시행착오적 행렬값탐사법이 결합된 수치해석기법으로 해석하였다. 회전-회전, 회전-고정 및 고정-고정의 단부조건을 갖는 곡선보의 최저차모드 3개의 고유진동수를 산출하였다. 곡선보의 수평높이 지간길이비, Winkler 지반계수, 전단지반계수에 따른 고유진동수 변화를 분석하였으며, 회전관성 및 전단변형의 영향을 고찰하였다.

• 기계저널
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• 제20권3호
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• pp.211-217
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• 1980

탄성학문제의 엄밀해는 응력의 평형방정식과 변형의 적합조건식 또는 이들을 조합한 탄성의 기 초방정식을 만족하며, 주어진 경계조건을 만족하는 해를 구해야 하겠지만, 문제에 따라서는 그 엄밀해를 구하기가 곤란하거나 또는 아주 복잡하므로 엄밀해에 가까운 근사해를 구하는 것이 편리할 때가 있다. 본강좌에서는 극소 energy 정리와 ritz의 근사계산법을 결합하여 탄성문제의 근사해를 구하는 방법을 설명하고자 한다. 강좌의 처음에는 삼차원에서의 변형 energy와 외력의 일(work)을 유도하고, 이들 사이의 관계로부터 일반국소 energy 정리를 정의한 다음 이 정리가 실제문제에 어떻게 응용될 수 있는가를 보이는 응용예를 주로하여 진행해 보려한다. 이때의 응 용예로 서는 재료역학에서 이미 눈에 익은 기초적 문제를 주로 다루어 보려한다. 재료역학에서의 탄성문제의 해는 정정인 문제와 불정정인 문제를 따로 분류하며, 불정정인 문제의 해는 정역학의 평형방정식과 변형의 적합방정식을 연립으로 하여 해결하든가, 중첩법을 적용하므로서 일반적 으로 상당히 복잡한 해가 되는 것이 보통인데, 본강좌에서 기술하는 방법은 정정 불정정의 문 제를 구별할 필요가 없이 같은 방법이 적용되며 어떤 면에서는 불정정의 문제가 정정의 문제보다 그 해가 간편히 구해질 수 있다는 장점이 있는 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.493-504
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• 2008

본 논문은 유한요소법을 이용하여 Edwards MIRA 기계식인공심장판막에 높은 혈압이 작용할 때 발생하는 비선형 탄성 변형률을 계산하였다. 상용 유한요소해석 코드인 MISA의 수치해석기법을 채택하여 Edwards MIRA 기계식인공심장판막에 대하여 판첨의 두께를 조금씩 변화시키면서 구조해석을 수행하여 판첨내에 발생하는 최대응력이 판첨재질(Si-Alloyed PyC)의 항복응력보다 작도록 판첨 표면에 혈압이 작용할 시에 판첨에 발생하는 탄성변형률을 계산하였다. 따라서 높은 혈압 작용 시에 판첨의 재질에 따른 물질비선형변형률 보다는 구조적인 기하학적 형강비선형변형률만이 예상되기 때문에 오직 기하학적 형상비선형성만 가정되었다. 계산된 선형, 비선형 변형률들은 발생한 탄성변형률의 비선형성을 확인하기 위하여 비교검토 되었다 비교검토 결과는 비교적 매우 얇은 판첨에서 혈압이 높게 작용할 때에 높은 탄성변형률이 발생하는 것을 보여주고 있다. 그렇지만 동시에 해석결과는 매우 낮은 혈압이나 매우 두꺼운 두께의 판첨에서는 높은 혈압이 작용하더라도 매우 작은 탄성변형률이 발생함을 보여주고 있다. 따라서 기계식인공심장판막의 구조설계 시 비선형 구조해석은 꼭 필요함을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.15-24
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• 2007

본 논문은 도로기초 입상재료의 응력의존적인 특성을 고려한 응력의존적 재료 상수의 적용을 통하여 층 변형예측을 수행하는 간편한 방식을 소개한다. 이 방법은 Unbound지반재료에 대하여 회복변형과 영구변형을 구분하여 고려하며 두 변형의 상호작용을 적용하지 않는 방식이다. 그 결과 회복변형 탄성계수와 포와송비를 포함한 해석모형은 상호작용이 고려되지 않아도 현장에서의 도로기초 변형을 예측할 수 있음을 잘 보여주고 있다. 또한 응력의존 탄성계수와 응력의존 포와송 비 모형에서 가장 영향을 많이 미치는 계수를 찾기 위하여 민감도분석을 실시하였다. 이러한 분석결과를 토대로 응력의존에 의하여 변형 예측시 나타나는 경향을 살펴보았다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권5호
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• pp.89-100
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• 1997

토목구조물의 동적해석 뿐아니라 공용상태 구조물 기초의 변형해석을 위해서는 지반의 신뢰성 있는 비선형 변형특성 평가가 매우 중요하다. 변형특성 평가를 위한 현장시험으로는 저변형률 하에서 지반의 탄성계수를 결정할 수 있는 크로스흘시험이나 중간변형률 영역에서 변형률 크기에 따른 탄성계수 결정이 가능한 공내재하시험이 사용되나 전 변형률 영역에서의 탄성계수 변화를 측정하지 못하고,,하중주파수의 영향,구속압의 영향 등을 엄밀히 평가하지 못하는 단점이 있다. 공진주/비틂전단시험과 같은 실내시험에서는 저변형률 및 중간변형률을 포함하는 전변형률 영역에서의 탄성계수 측정이 가능하나 불교란시료의 채취와 시료의 대표성 확보가 매우 어려운 단점이 있다. 따라서 보다 엄밀한 현장지반의 변형률 크기에 따른 탄성계수 결정을 위하여는 각각의 실내시험과 현장시험에서의 신뢰성 있는 변형률 측정범위, 작용되는 응력의 크기, 시험이 수행되는 하중주파수 차이 등을 효과적으로 결합하여 사용하여야 한다. 본 논문에서는 지반의 비선형 변형특성을 현장 및 실내시험 결과를 효과적으로 결합하여 사용하는 방법을 제시하고, 화강풍화토 지반에서 현장시험으로 크로스흘과 공내재하시험을, 실내시험으로는 공진주/비틂 전단시험을 수행하여 현장지반의 변형특성을 결정하고, 각 시험법들의 장.단점과 신뢰성 있는 시험범위를 검토하였다. 마지막으로, 현장지반의 비선형 변형특성 평가 절차를 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.135-145
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• 2005

공용하중 상태에서 지반이 경험하는 변형률 크기는 0.1%~1% 미만임이 밝혀지고 있다. 변형특성보다 엄밀히 평가하기 위하여는 미소변형률 영역에서의 신뢰성 있는 변형측정을 위해 현장시험장비가 필요한 실정이다. 콘과 공내재하시험기를 혼합한 Cone-pressuremeter test(CPM)을 서해안 연약 해성점토층에 수행하였다. 반교란효과를 최소화시키기 위해 제하-재하 Loop를 이용하여 탄성계수를 측정하였으며 공동확장이론의 공내 재하시험 이론식을 이용하여 지반교란이 최소화된 제하단계에 대한 Curve Fitting 방법으로부터 지반의 비배수 강도와 탄성계수를 측정하였다. 측정된 탄성계수, 비배수 강도의 비를 평가해본 결과 $E_u/S_u$가 589로 다른 삼축시험 등 실내시험보다 크게 평가되어 미소변형하의 탄성계수를 신뢰성 있게 산정할 수 있는 것으로 평가되어 수치해석을 통한 지반물성치 산정에 매우 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권1호통권74호
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• pp.103-113
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• 2005

본 연구에서는 선행 연구에서 개발된 강구조물에 대한 직접비탄성설계 방법을 설계실무의 활용성을 확대할 수 있도록 개선하였다. 그룹부재에 대한 설계, 불연속적인 단면 성능, 축력에 따른 휨재하능력의 변화, 접합방식에 따른 거동특성, 다중하중조건 및 성능기준 등 강구조물 설계실무의 제한조건을 고려하여 비탄성설계를 수행할 수 있는 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 제안된 방법의 해석 및 설계절차를 정립하였고, 이를 적용한 컴퓨터 해석/설계 프로그램을 개발하였다. 전통적인 탄성설계와 제안된 직접비탄성설계법을 사용한 설계결과를 비교하였으며, 기존의 비선형해석프로그램을 이용하여 설계결과를 검증하였다. 비탄성 변형을 고려할 수 있는 제안된 설계법은 전통적인 탄성해석을 사용한 한계상태설계에 비하여 강재량을 절감하고, 구조물의 변형능력을 향상하였다. 제안된 설계방법은 비탄성 거동을 구조물의 설계에 직접 반영할 수 있으므로 설계에 편리하고 각 소성힌지의 변형을 제어함으로써 구조안전성을 확보하고 동시에 변형능력을 최대로 활용하는 설계를 수행할 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.257-262
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• 2008

반복하중을 받는 도로 노반체의 경우 회복탄성계수를 이용한 해석 및 설계 방법이 이루어지고 있는데 유사한 형태의 하중조건인 철도 노반체의 경우에도 그 거동은 크게 다르지 않을 것으로 판단된다. 이러한 현상적인 특성을 감안하여 본 논문에서는 회복탄성계수를 기반으로 하는 구성방정식을 상용 유한요소 해석 프로그램에 적용하였다. 일반적으로 K-${\theta}$ 혹은 Uzan 모델을 기반으로 수치해석 프로그램과의 접목이 이루어져 왔다. 이러한 모델의 기본 가정은 반복하중으로 인하여 재료의 상태는 비선형탄성 상태까지 도달한 조건으로 보고 있으므로 추가적인 반복하중으로 인한 재료의 거동은 탄성구간 내에서만 발생하는 것으로 가정하고 있다. 그러나 점성토에 대한 회복탄성실험 결과를 보면 하중의 재하 횟수 증가에 따라 영구변형이 발생하는 상황이므로 기존의 모델을 사용한다면 발생하는 영구변형을 충분히 모델링 할 수 없게 된다. 따라서 본 논문에서는 실험결과로부터 도출된 소성특성과 간단한 파괴기준을 적용하여 영구변형이 발생하는 조건에서 구성모델을 개발하였으며 개발된 모델의 적용결과는 실험 결과값과 잘 일치하는 것으로 확인되었다.