• Geomechanics and Engineering
• /
• 제22권1호
• /
• pp.49-63
• /
• 2020

Studying the critical response characteristics of box culverts with diverse geometrical configurations under seismic excitations is a necessary step to develop a reasonable design method. In this work, a numerical parametric study is conducted on various soil-culvert systems, aiming to highlight the critical difference in the seismic performances between three- and four-sided culverts. Two-dimensional numerical models consider a variety of burial depths, flexibility ratios and foundation widths, assuming a visco-elastic soil condition, which permits to compare with the analytical solutions and previous studies. The results show that flexible three-sided culverts at a shallow depth considerably amplify the spectral acceleration and Arias intensity. Larger racking deformation and rocking rotation are also predicted for the three-sided culverts, but the bottom slab influence decreases with increasing burial depth and foundation width. The bottom slab combined with the burial depth and structural stiffness also significantly influences the magnitude and distribution of the dynamic earth pressure. The findings of this work shed light on the critical role of the bottom slab in the seismic responses of box culverts and may have a certain reference value for the preliminary seismic design using R-F relation.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.225-228
• /
• 2008

철근콘크리트 구조물을 해석하는 경우, 하중조건 및 이들 하중의 증가에 따라 나타나게 되는 상이한 거동 특성들 즉, 인장균열, 압축파괴, 다축상태일 때의 강도의 증가, 전단파괴 시의 취성적 파괴특성 등을 반드시 고려해야만 한다. 유한요소법에 의한 해석적 평가 시, 최대하중 이후에는 요소크기에 따라 상이한 구조응답을 나타내는 요소의존적인 응답결과를 보인다. 본 연구에서는 이러한 요소의존성을 극복하기 위한 연구결과들 중 하나인 적분형 비국소화 모델을 이용하여 전력구 모형 실험체의 파괴거동을 해석하였다. 실험결과와 해석결과를 비교하여 적분형 비국소 모델의 신뢰성과 타당성을 검토하는 것을 목적으로 한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.393-398
• /
• 2000

To use concrete box culverts effectively, precast goods are manufactured at a factory, then linked and anchored with prestressing tendon at a field. However, the corrosion of rebar and prestressing tendon in the box culverts utilizing portland cement concrete is issued when the cracks occur at a underground water level. It has been reported that reported that expansive concrete, compared with portland cement concrete, has many structural advantages such as increasing capacity of watertight, controling initial crack and improving durability due to its property of expansion. During flexure test with RC beam made from expansive concrete, in the case of a constant section of concrete element, the lower steel ratio is, and in the case of a constant steel ratio, the more incremental the section of concrete element, the more incremental the amount of chemical prestress by expansive concrete is. At the segment of the box culverts using expansive concrete, the numbers of crack and its gap is reduced, and ultimate load and initial crack load is much larger than the segment at which expansive concrete is nor used. Also lay-out of tendon with a curvature generate upward force so that deflection is reduced. Through the whole procedure, it could be confirmed that performance precast box culvert by means of using expansive concrete is improved.

• 한국해양공학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.27-32
• /
• 2013

A valve is a marine structure that is subjected to multiple seawater loads. Therefore, it is necessary to define the kind of loads applied to it to confirm whether the structure has sufficient strength. In this research, we aimed to find the optimal solution for the stress and deformation of valves under various loads. We first selected design variables and implement a finite element analysis according to changes in the thickness of each component of a valve based on a central composite design. Next we developed a regression model of the response surface. Using this model, we calculated the optimal objective value based on NSGA-II. Finally, to confirm the correspondence between the optimal objective value and the real FEM value, we compared the optimal result and structural analysis result to verify the performance of NSGA-II.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제28권3호
• /
• pp.281-294
• /
• 2008

In this paper, linear elastic isotropic structures under the effects of both stochastic operators and stochastic excitations are studied. The analysis utilizes the spectral stochastic finite elements (SSFEM) with its two main expansions namely; Neumann and Homogeneous Chaos expansions. The random excitation and the random operator fields are assumed to be second order stochastic processes. The formulations are obtained for the system solution of the two dimensional problems of plane strain and plate bending structures under stochastic loading and relevant rigidity using the previously mentioned expansions. Two finite element programs were developed to incorporate such formulations. Two illustrative examples are introduced: the first is a reinforced concrete culvert with stochastic rigidity subjected to a stochastic load where the culvert is modeled as plane strain problem. The second example is a simply supported square reinforced concrete slab subjected to out of plane loading in which the slab flexural rigidity and the applied load are considered stochastic. In each of the two examples, the first two statistical moments of displacement are evaluated using both expansions. The probability density function of the structure response of each problem is obtained using Homogeneous Chaos expansion.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
• /
• pp.735-738
• /
• 2008

Various characteristics of creek were not considered in designing creek for a long time. As result of that, a lot of reverse functions have been present in creek. In this study, a presentation of creek damage was investigated and differences river form creek design standards were analyzed. The damage of creeks accounts for 37.3 percent of total damage of rivers over the last 6 years. Besides, government should spend more money in restoring creeks. Considering that maintenance rate of domestic creeks is 37 %, counterplan should be prepared to prevent the damage of creeks. There are many kinds of causes in destroyed creek round. Specially, most damage was secondary that was caused by increase of flood elevation according to decrease in conveyance, local scour around structures, and failures because of inappropriate structures such as bridge, culvert, crossbeam, and drop in creek. These destroy types are in bend area. However, current creek design standards do not suggest solutions to prevent damages. Currently, there are no standards for bridge, and appropriate hight and width of culvert. Standards for crossbeam and drop could not reflect characteristics of creek. Therefore, it is need to improve the creek design standards for appropriate design and construction. That could improve flood control and prevention of creeks.

• 한국농공학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.55-62
• /
• 2000

In order to make the reasonable irrigation plan in the unripended tidal reclaimed paddy fields, the estimation of irrigation water requirements by soil textures and water management methods for the normal growth of crops is very important . This study was carried out to determine leaching requirements before cultivating crops. For the purpose of this study, the physical and chemical properties of soil samples used in the desalinization experiments were analyzed, and change of salinity by supplying water and leaching water were investigated in the experimental field with lysimeters. As a result considering the soil textures, desalinization effects of good drainage soils(S1) were better than those of poor drainage soils (S2). In the changes of salinity of the soils with supplying water by water management methods, among the good grainage soils with culvert treatment(S1CW), salinity of S1CW3 with 1, 120mm and S1W4 with 1, 440mm supplying water were 2.6dS/m and 1.1dS/m respectively, and salinity of S1NW4 with 1.680mm among those non-culvert treatment (S1NW) was 3.0dS/m, less than critical salanity value 3.0dS/m. On the other hand, of the poor drainage soils with cultvert treatment , salinity of S2CW3 was ranged 9.4-6.0dS/m with supplied water, and that of non-culverted treatment S2NW as 12.3-8.4dS/m.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.301-306
• /
• 2008

본 시험은 천안시 성환읍에 위치한 배수가 불량한 논에서 사료작물재배를 위해 암거배수 간격을 3 m, 5 m 그리고 7 m로 처리하고 여름 사료작물로는 옥수수와 수수$\times$수수 교잡종, 겨울 사료작물로는 청보리를 조합하여 옥수수와 청보리 조합, 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합 등 2개의 작부체계에 대한 재배효과를 비교하기 위해 2006년 3월부터 2007년 5월까지 수행되었다. 배수간격별 출현율과 출수 시는 차이가 없었다. 출현율은 옥수수가 90%, 수수$\times$수수 교잡종이 91%, 청보리가 92%로 조사되었다. 옥수수의 출수시는 7월 26일, 수수$\times$수수교잡종은 7월 21일 그리고 청보리는 4월 27일이었다. 배수처리간격별 건물 수량의 경우, 3m 간격 (24,389 kg/ha) < 5 m 간격 (23,543 kg/ha) < 7 m 간격 (21,527 kg/ha) 순으로 높았는데 3 m 간격과 5 m 간격 간에는 유의차가 없었다. 작부체계간에는 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합(22,000 kg/ha)이 옥수수와 청보리 조합(19,684 kg/ha)보다 높았다(p<0.05). 배수간격별 조단백질 및 TDN 수량은 3 m간격(2,365 kg/ha, 15,394 kg/ha) < 5 m 간격 (2,255 kg/ha, 14,513 kg/ha) < 7 m 간격(1,884 kg/ha, 13,747 kg/ha) 순으로 높았다. 작부체계별 조단백질과 TDN 수량은 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합(2,165 kg/ha, 13,582 kg/ha)이 옥수수와 청보리 조합(1,576kg/ha, 12,482 kg/ha)보다 높았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 배수불량 논을 활용하여 조사료를 생산하기 위해서는 작부체계는 수수$\times$수수 교잡종과 청보리 조합으로 배수간격은 5 m 간격이 적당한 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제41권11호
• /
• pp.1135-1142
• /
• 2008

하천제방의 붕괴 요인중 구조물(배수통문) 주변 제방의 붕괴는 전체 요인의 l0% 이상을 차지하고 있으며, 특히 2002년 홍수시 낙동강에서 발생한 제방 유실 지점은 거의 배수통문 주위에서 발생하였다. 이러한 제방 파괴는 이질 재료인 통문 구조물과 제체 접합부 사이에 공극이나 공동이 형성된 후 홍수시 내부 침식으로 인해 공동이 확대되어 발생하는 파괴구조를 가지고 있다. 이러한 상황에서 하천제방의 안전관리를 위해 배수통문 주변의 공동발생 여부 혹은 공동내의 흐름 인지 등을 목적으로 한 연구가 진행되고 있으며, 본 연구에서는 Flex센서와 Fiber bragg grating 센서의 변이 계측에 대한 실험을 통해 두 센서의 특징을 파악하고, 하천제방의 안전관리를 위해 보다 적합한 센서의 결정이 가능하도록 하였다. 실험결과 현 시점에서 변이 계측과 관련하여 계측치의 일관성, 미소변이 계측 등 Flex센서의 단점을 보완할 수 있는 FBG센서의 여러 특징을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.71-77
• /
• 2018

철근 콘크리트 암거 상부지반에 있어 아칭효과에 의한 지반의 상대적 변형 때문에 발생하는 침하거동을 평가하기 위해 Ritz 방법과 유한요소법을 적용하고 해석결과를 해석 해에 의한 결과와 상호 비교해 보았다. 유한요소법을 적용하여 절점외력을 구할 경우 요소별 국부좌표계에 관계없이 지표면으로부터의 깊이의 함수로 표현되는 전단응력이 반영되도록 주의할 필요가 있다. 암거 상부지반의 지표면에서의 변위는 해석방법에 상관없이 동일한 값을 보였다. Ritz 방법을 통해 구한 변위를 해석 해와 비교해 볼 때 가정한 변위의 차수를 증가시킬수록 해석 해에 근접한 결과를 보임을 알 수 있었다. 유한요소법에 의한 변위 또한 요소를 세분화 할수록 해석 해에 근접한 결과를 보임을 알 수 있었다. Ritz 방법에 의한 해석결과에 따르면 계산된 응력값이 해석 해에 근접한 결과를 보이지는 않았다. 유한요소법에 의한 응력의 경우 요소를 세분화 할수록 해석 해에 근접한 결과를 보였다. 본 연구에서 고려한 Ritz 방법과 유한요소법에 의한 해석결과를 해석 해와 비교한 결과 유한요소법에 의한 해석결과가 해석 해에 안정적으로 근접하는 결과를 보임을 알 수 있었다.