• 한국지반공학회논문집
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• 제21권7호
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• pp.43-54
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• 2005

지하수위 아래에서의 터널굴착은 지하수 영역의 변화를 초래하게 되고, 지하수의 공급이 충분하게 이루어지지 않는 경우 자유수면의 하강현상이 발생하게 된다. 이러한 거동을 수치 해석적으로 모사하기 위해서는 자유수면위의 불포화토 거동을 포함하는 자유수면의 변화를 고려하기 위한 복잡한 해석 알고리즘을 채택하여야 하고, 불포화 토의 수리거동을 포함하므로 통상 구속흐름조건으로 가정하여 해석하게 된다. 그러나 이 방법은 실제 많은 상황에서 발생하는 지하수위 저하를 고려하지 못하며 지하수위 저하가 터널 및 주변지반의 거동에 어떠한 영향을 미치는지 파악하기 어렵다. 본 연구에서는 비구속 흐름조건하의 지하수위 아래 배수형 터널을 건설하는 경우 지하수 영역의 변화와 이 변화가 터널과 지반에 미치는 영향을 수치 해석적 모델링 방법을 통하여 파악하고, 이를 통상적 해석방법인 구속조건의 흐름과 비교 고찰하였다. 해석결과 지하수위 변화는 지표, 특히 지하수위 상부의 거동에는 지대한 영향을 미칠 수 있지만 터널라이닝 거동은 구속흐름의 경우와 거의 차이가 없는 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.324-332
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• 2018

It is known that damages to the subsea cables used for electric power transmission between islands and countries, including renewable energy from offshore wind power, current, tides, etc., cost much to restore, which causes social and economic losses. Various types of fishing rigs and anchors have been reported to be the greatest hazards to subsea cables. It is possible to design and construct a suitable protection facility for a subsea cable by precisely estimating the underwater behavior of such hazardous apparatuses. In this study, numerical simulations of the underwater behaviors of various hazardous apparatuses were carried out using fluid-structure interaction (FSI) analysis as a basic study to simulate the actual behavior phenomena of hazardous apparatuses in relation to a subsea cable. In addition, the underwater drop characteristics according to the types of hazardous apparatuses were compared. In order to verify the accuracy of the FSI analysis method used in this study, we compared the test results for underwater drops of a steel ball bearing. Stock anchors, stockless anchors, and rocket piles, which were actually reported to be the cases of damage to subsea cables along the southwest coast of Korea, were considered as the hazardous apparatuses for the numerical simulations. Each hazardous apparatus was generated by a Lagrangian model and coupled with the fluid domain idealized by the Eulerian equation to construct the three-dimensional FSI analysis model. The accuracy of the numerical simulation results was verified by comparing them with the analytical solutions, and the underwater drop characteristics according to the types of hazard apparatuses were compared.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권2호
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• pp.117-134
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• 2007

The force (load) reduction factor, R, which is one of the most important parameters in earthquake load calculation, is independent of the dimensions of the structure but is defined on the basis of the load bearing system of the structure as defined in earthquake codes. Significant damages and failures were experienced on prefabricated reinforced concrete structures during the last three major earthquakes in Turkey (Adana 1998, Kocaeli 1999, Duzce 1999) and the experts are still discussing the main reasons of those failures. Most of them agreed that they resulted mainly from the earthquake force reduction factor, R that is incorrectly selected during design processes, in addition to all other detailing errors. Thus this wide spread damages caused by the earthquake to prefabricated structures aroused suspicion about the correctness of the R coefficient recommended in the current Turkish Earthquake Codes (TEC - 98). In this study, an attempt was made for an approximate determination of R coefficient for widely utilized prefabricated structure types (single-floor single-span) with variable dimensions. According to the selecting variable dimensions, 140 sample frames were computed using pushover analysis. The force reduction factor R was calculated by load-displacement curves obtained pushover analysis for each frame. Then, formulated artificial neural network method was trained by using 107 of the 140 sample frames. For the training various algorithms were used. The method was applied and used for the prediction of the R rest 33 frames with about 92% accuracy. The paper also aims at proposing the authorities to change the R coefficient values predicted in TEC - 98 for prefabricated concrete structures.

• Computers and Concrete
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• 제20권4호
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• pp.369-380
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• 2017

The effects of the vertical component of a ground motion on the earthquake performances of semi-ductile high-rise R/C structures were investigated in the present study. Linear and non-linear time-history analyses were conducted on an existing in-service R/C building for the loading scenarios including and excluding the vertical component of the ground motion. The ratio of the vertical peak acceleration to the horizontal peak acceleration (V/H) of the ground motion was adopted as the main parameter of the study. Three different near-source earthquake records with varying V/H ratio were used in the analyses. The linear time-history analyses indicated that the incorporation of the vertical component of a ground motion into analyses greatly influences the vertical deflections of a structure and the overturning moments at its base. The lateral deflections, the angles of rotation and the base shear forces were influenced to a lesser extent. Considering the key indicators of vertical deflection and overturning moments determined from the linear time-history analysis, the non-linear analyses revealed that the changes in the forces and deformations of the structure with the inclusion of the vertical ground motion are resisted by the shear-walls. The performances and damage states of the beams were not affected by the vertical ground motion. The vertical ground motion component of earthquakes is markedly concluded to be considered for design and damage estimation of the vertical load-bearing elements of the shear-walls and columns.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.153-160
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• 2020

본 연구에서는 이산화탄소 포집광물을 심층혼합처리용 Soil-cement로 활용하기 위하여 최적 Soil-cement의 배합비를 도출하였으며, 이산화탄소 포집광물이 혼합된 Soil-cement의 품질특성을 평가하였다. 이산화탄소 포집광물은 슬러리 형태로 발생되며, 함수량 평가결과, 약 50%로 나타났다. 따라서, Soil-cement의 배합시 단위수량에서 이산화탄소 포집광물의 함수량을 제외하였다. 이산화탄소 포집광물 활용 Soil-cement를 현장토에 대하여 현장배합을 실시한 결과 재령 28일 기준 3.0MPa 이상을 나타냄으로써 설계 허용지지력 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 이산화탄소 포집광물의 유해성 검증을 실시한 결과 구리(Cu)의 경우 0.055mg/L 검출되었지만 허용기준치에 만족하였으며, 이 외의 유해 물질은 용출되지 않은 것으로 분석되었다.

• 지질공학
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• 제24권1호
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• pp.137-146
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• 2014

연구지역의 지질은 흑색천매암, 석회암 및 함역천매암과 중생대 관입안인 흑운모화강암과 석영반암으로 구성되어 있다. 이 중 흑색천매암이 분포하는 구간에서 건설 중인 도로 사면에서 절토사면 현황도(face map)를 4월부터 6월까지 3개월간 작성하였으며 이때 탄질슬레이트 분포지 부근을 포함 사면 내에는 3-4개소에서 사면붕괴와 산 정상부에는 최고 3 m의 변위를 보이며 움직이고 있음이 확인 되었다. 사면 붕괴의 원인은 엽리 및 단층 등의 불연속면의 경사방향이 사면의 경사방향과 일치하는 곳에서 붕괴가 발생하였고 탄질 슬레이트는 빗물을 머금을 때 팽창성을 가짐도 붕괴가 일어나는 원인이다. 반면 본 사면의 도로 맞은편 사면에서는 같은 암상 및 지질구조 조건을 가지고 있으나 엽리 및 불연속면들의 경사 방향이 사면의 경사 방향과 반대방향이므로 안정된 사면을 유지하고 있다. 사면의 붕괴가 일어난 곳에서 안정화를 위해 절개 후 복구(cut and cover) 방법으로 도로의 양쪽 사면 사이 도로 상에 터널 구조물을 설치하여 절개식 터널(cut and cover tunnel)을 시공하였으며 시공 후 사면은 안정화 되었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.18-26
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• 2004

SCP공법(Sand Compaction Pile Method)은 안벽구조물 하부 지반이 연약할 경우에 압밀침하 속도를 증가시키고, 침하를 감소시키며, 지지력을 증대시키기 위하여 널리 적용되어 왔다. SCP 개량지반은 연약지반에 타설된 모래말뚝과 주변 연약지반으로 구성된 복합지반을 형성한다. 이와 같은 복합지반의 설계 및 해석 시 가장 중요한 요소는 치환율에 따른 응력분담비이다. 본 연구에서는 수치해석기법을 사용하여 복합지반에 대한 응력분담비 특성을 검토하였다. 치환율에 따른 응력분담비는 상수 값이 아니라 연약지반의 깊이, 압밀과정에 의존한다. 또한 하중재하 단계에 응력분담비는 복합지반의 응력전이 특성에 의하여 증가하며, 재하 완료 직후에는 치환율에 따라 2.5∼12의 값을 가진다. 그러나 과잉간극수압이 소산되어 점토지반의 유효응력이 증가되는 압밀과정 동안에는 감소하여 압밀 완료 후에는 치환율에 관계없이 2.5∼6정도 범위로 수렴한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.9-17
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• 2012

본 연구는 소규모 지하통로, 저류시설 및 지중구조물에 많이 적용되고 있는 파형강판구조의 이음부강도를 실험적으로 평가하고자 하였다. 대골형파형강판을 사용하는 지중 강구조물은 압축력에 대하여 충분한 안정성을 확보하여야 한다. 그러나 현장에서 볼트 연결되는 이음부가 강판의 두께, 캐스킷, 와셔, 슬롯홀과 같은 연결상세에 따라 강도가 변화함에도 불구하고 이음부강도에 대한 실험적 이론적 결과가 설계에 반영할 수 있을만큼 충분히 축적되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 다양한 연결상세를 적용한 경우의 이음부 압축거동을 실험적으로 분석하였다. 연구결과 강판의 두께가 증가함에 따라 강판지압파괴에서 볼트전단의 형태로 파괴 형태가 변화하는 것으로 나타났으며, 6.omm 이상의 플레이트에서는 개스킷과 슬롯홀을 적용한 이음부가 와셔를 적용한 경우보다 효과적인 거동을 보이는 것으로 관찰되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권1호
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• pp.192-205
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• 2020

Seismic design practices and seismic response analyses of civil structures and nuclear power plants (NPPs) have conventionally used the peak ground acceleration (PGA) or spectral acceleration (S_a) as an intensity measure (IM) of an earthquake. However, there are many other earthquake IMs that were proposed by various researchers. The aim of this study is to investigate the correlation between seismic responses of NPP components and 23 earthquake IMs and identify the best IMs for correlating with damage of NPP structures. Particularly, low- and high-frequency ground motion records are separately accounted in correlation analyses. An advanced power reactor NPP in Korea, APR1400, is selected for numerical analyses where containment and auxiliary buildings are modeled using SAP2000. Floor displacements and accelerations are monitored for the non- and base-isolated NPP structures while shear deformations of the base isolator are additionally monitored for the base-isolated NPP. A series of Pearson's correlation coefficients are calculated to recognize the correlation between each of the 23 earthquake IMs and responses of NPP structures. The numerical results demonstrate that there is a significant difference in the correlation between earthquake IMs and seismic responses of non-isolated NPP structures considering low- and high-frequency ground motion groups. Meanwhile, a trivial discrepancy of the correlation is observed in the case of the base-isolated NPP subjected to the two groups of ground motions. Moreover, a selection of PGA or S_a for seismic response analyses of NPP structures in the high-frequency seismic regions may not be the best option. Additionally, a set of fragility curves are thereafter developed for the base-isolated NPP based on the shear deformation of lead rubber bearing (LRB) with respect to the strongly correlated IMs. The results reveal that the probability of damage to the structure is higher for low-frequency earthquakes compared with that of high-frequency ground motions.

• Steel and Composite Structures
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• 제23권4호
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• pp.453-464
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• 2017

The square tubed-reinforced concrete (TRC) column is a kind of special concrete-filled steel tube (CFST) columns, in which the outer thin-walled steel tube does not pass through the beam-column joint, so that the longitudinal steel reinforcing bars in the RC beam are continuous through the connection zone. However, there is a possible decrease of the axial bearing capacity at the TRC column to RC beam connection due to the discontinuity of the column tube, which is a concern to engineers. 24 connections and 7 square TRC columns were tested under axial compression. The primary parameters considered in the tests are: (1) connection location (corner, exterior and interior); (2) dimensions of RC beam cross section; (3) RC beam type (with or without horizontal haunches); (4) tube type (with or without stiffening ribs). The test results show that all specimens have relatively high load-carrying capacity and satisfactory ductility. With a proper design, the connections exhibit higher axial resistance and better ductility performance than the TRC column. The feasibility of this type of connections is verified.