• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.99-107
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• 1988

과압밀점토(過壓密粘土)에 대한 일련의 입방형삼축시험(立方型三軸試驗)이 실시되었다. 삼축시험(三軸試驗)은 세 주응력(主應力)을 서로 독립적으로 제어시킬 수 있는 입방체형삼축시험기(立方體型三軸試驗機)를 사용하여 실시되었다. 점토공시체(粘土供試體)로는 현장(現場)에서 직접 채취된 자연시료(自然試料)를 삼축(三軸) chamber 내(內)에서 과압밀비(過壓密比)가 5가 되게 만든 입방체형공시체(立方體型供試體)가 사용되었으며 본연구결과(本硏究結果), 중간주응력(中間主應力)은 과압밀점토(過壓密粘土)의 응력변형률(應力變形率), 비배수강도(非排水强度), 유효강도(有效强度), 유효내부마찰각(有效內部摩擦角) 및 간극압(間隙壓)에 큰 영향을 미치고 있음이 구명(究明)되었다. 중간주응력(中間主應力)이 최소주응력(最小主應力)과 같지 않은 경우의 과압밀점토파괴강도(過壓密粘土破壞强度)는 Mohr-Coulomb 파괴규준(破壞規準)에 의하여 과소평가(過小評價)되나 Lade규준(規準)에 의하여는 대단히 양호하게 산정된다. 또한 과압밀점토(過壓密粘土)의 비배수강도(非排水强度)는 Tresca규준(規準)에 일치하지 않는다.

• 터널과지하공간
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• 제25권3호
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• pp.231-243
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• 2015

본 연구에서는 최근 재개발되고 있는 정선지역의 철광산에서 현장 초기지압 시험과 수많은 암석 실내시험을 실시하였다. 본 광산의 측압계수는 심도가 깊어질수록 작아지는 경향을 보였으며 평균값은 1.10으로 나타났다. 본 광산에 주로 분포하는 네 가지 암종인 백운암, 규장암, 화강암, 철광석에 대한 실내시험을 통해 암석의 단위중량, 공극률, 흡수율, 탄성파속도, 일축압축강도, 영률, 포와송비, 인장강도, 쇼어경도, 내부마찰각, 점착력 등의 각종 역학적 특성을 조사하였다. 실내시험 결과의 통계분석을 통해 암종별 물성을 비교하였고 물성 상호간의 관련성을 검토하였는데, 철광석보다는 규장암이나 화강암의 강도특성이 더 컸으며 암석 물성 간의 일반적인 상관관계와는 반대되는 현상도 발견되었다. 또한 Mohr-Coulomb 파괴조건과 Hoek-Brown 파괴조건을 적용하여 네 가지 암석의 파괴조건을 해석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권5호
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• pp.479-489
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• 2018

In this paper, a comparative study of the effects of soil modelling on the interaction between tunnelling in soft soil and adjacent piled structure is presented. Several three-dimensional finite element analyses are performed to study the deformation of pile caps and piles as well as tunnel internal forces during the construction of an underground tunnel. The soil is modelled by two material models: the simple, yet approximate Mohr Coulomb (MC) yield criterion; and the complex, but reasonable hardening soil (HS) model with hyperbolic relation between stress and strain. For the former model, two different values of the soil stiffness modulus ($E_{50}$ or $E_{ur}$) as well as two profiles of stiffness variation with depth (constant and linearly increasing) were used in attempts to improve its prediction. As these four attempts did not succeed, a hybrid representation in which the hardening soil is used for soil located at the highly-strained zones while the Mohr Coulomb model is utilized elsewhere was investigated. This hybrid representation, which is a compromise between rigorous and simple solutions yielded results that compare well with those of the hardening soil model. The compared results include pile cap movements, pile deformation, and tunnel internal forces. Problem symmetry is utilized and, therefore, one symmetric half of the soil medium, the tunnel boring machine, the face pressure, the final tunnel lining, the pile caps, and the piles are modelled in several construction phases.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.821-832
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• 2008

The hazard warning levels are necessary for the rational design and safety construction of underground space, as mountain and urban tunnel. Sakurai provided the hazard warning levels for assessing the stability of tunnels using the critical strain of rock mass, which is defined as a ratio between uni-axial compressive strength and the Young's modulus. The concept of critical strain guidelines is introduced in this study for the assessment of tunnel safety during excavation. Moreover, in this paper, the critical strain properties of sedimentary rock in Korea has investigated and analysed in detail by Lab. test, as the uniaxial and triaxial compression tests. Finally, critical strain properties of sedimentary rock on uniaxial and triaxial stress condition is discussed the relationship of failure strain values, uniaxial and triaxial compression strengths, confining pressure and Young's modulus.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권1호
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• pp.19-26
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• 1989

탄소성체지반위에 놓인 원형기초가 축대칭하중을 받았을 경우에 유한요소법에 의한 비선형해석을 수행한 결과로부터, 지반의 소성영역이 원판의 모서리부근에서 일어나기 시작하여 중심축 둘레로 연결되었을 때 접지압이 급격히 변하며 전단파괴가 시작된다고 판단되고 이 때의 외부작용하중을 설계하중으로 정 의하였다. 지반의 항복조건으로 Mohr-Coulomb의 파괴이론을 적용한 수치해석의 결과와 적절한 안전율에 근거한 실험결과가 근사함을 확인하였으나 Terzaghi공식에 의한 값보다는 작았다.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권2호
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• pp.289-296
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• 2023

The failure of a thin-walled tube was studied in this paper based on three failure models. Both proportional and non-proportional loading paths were applied. Proportional loading consisted of combined tension-torsion. Cyclic non-proportional loading was also applied. It was a circular out-of-phase axial-shear stress loading path. The third loading path was a combination of a constant internal pressure and a bending moment. The failure models under study were equivalent plastic strain, modified Mohr-Coulomb (Bai-Wierzbicki) and Tearing parameter models. The elasto-plastic analysis was conducted using J2 criterion and nonlinear kinematic hardening. The return mapping algorithm was employed to numerically solve the plastic flow relations. The effects of the hydrostatic stress on the plastic flow and the stress triaxiality parameter on the failure were discussed. Each failure model under study was utilized to predict failure. The failure loads obtained from each model were compared with each other. The equivalent plastic strain model was independent from the stress triaxiality parameter, and it predicted the highest failure load in the bending problem. The modified Mohr-Coulomb failure model predicted the lowest failure load for the range of the stress triaxiality parameter and Lode's angle.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.507-510
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• 2001

Brittle failure mechanism has been well known as growth of initial micro-damage, that causes macro crack and failure in the end. Several precise criteria are suggested recently, based on experiments values in a whole load range. Among them, Mohr-Coulomb's criterion is used widely these days, but it has a big error compared with the real failure behavior since it does not show reciprocal actions of stresses. In this study, a new brittle failure criterion is proposed, which includes the effects of brittle damage evolution by taking a brittle damage parameter specifically. Comparisons between the proposed model and the previous ones are also given.

• 터널과지하공간
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• 제19권6호
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• pp.498-506
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• 2009

복공식 압축공기 저장 터널의 라이닝은 고압의 공기압을 견뎌야 하므로 일반 도로터널 라이닝의 경우와는 다른 접근법에 의해 안정성 해석이 수행될 필요가 있다. 이에 따라 이 연구에서는 원통형 실린더의 탄성해 및 탄소성 해를 기반으로 하여 복공식 압축공기 저장터널에 설치되는 콘크리트 라이닝의 안정성 해석법이 제안되었다. 탄성해석의 경우 라이닝 내측 경계면의 항복개시조건을 라이닝 파괴기준으로 설정하였다. Mohr-Coulomb 항복기준을 적용한 탄소성 해석의 경우 최대 허용 항복 깊이까지 항복영역이 확대되는 조건을 파괴기준으로 설정하였다. 제안된 방법을 이용한 안정성해석 결과 라이닝의 내측 공기압과 배면하중의 상대적 크기가 라이닝의 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상대적으로 추정이 힘든 배면하중의 정확한 예측이 라이닝 안정성 평가에서 매우 중요한 것으로 나타났다. 이에 따라 배면하중의 크기에 큰 영향을 주는 라이닝 설치시점 선택의 중요성이 강조되었다.

• 터널과지하공간
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• 제27권4호
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• pp.243-252
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• 2017

횡등방성 암석의 파괴거동은 등방성 암석의 경우와 큰 차이가 있으므로 횡등방성 암반에 건설되는 암반구조물의 정밀한 안정성 평가를 위해서는 횡등방 파괴함수의 개발이 필요하다. 이 연구에서는 17세기 천문학자 Cassini가 지구둘레를 도는 태양의 궤도를 모델링하기 위해 제안한 Cassini 난형(卵形)곡선을 기반으로 횡등방성 암석의 강도정수 분포함수를 제안하였다. 제안된 강도정수 분포함수는 횡등방성 암석시료에 대한 삼축압축시험을 통해 실험적으로 결정이 가능한 2개의 모델 파라미터로 정의된다. 제안된 강도정수 분포함수를 마찰각과 점착력의 공간분포함수로 채용하여 기존의 Mohr-Coulomb(M-C) 파괴함수를 3차원 횡등방성 M-C 파괴함수로 확장시켰다. 제안된 횡등방성 M-C 파괴함수의 적합성을 검증하기 위해 횡등방성 암석시료의 삼축압축시험 및 진삼축압축시험을 수치모사하였다. 수치실험을 통해 예측된 결과는 실제 실험실 시험에서 관찰되는 횡등방성 암석의 파괴거동과 부합하였다. 또한 진삼축압축시험 수치모사 결과는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석시료에 포함된 미시적 연약면의 공간분포 특성과 밀접한 관련이 있을 수 있음을 보여주었다.

• 지질공학
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• 제32권1호
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• pp.1-12
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• 2022

Based on the extended spatial mobilization plane (SMP) criterion, we present an elastic-brittle-plastic solution for an axisymmetric cylindrical tunnel. The influences of the intermediate principal compressive stress and material strain-softening behavior are considered. Closed-form formulas for the critical support force, radius of plastic zone, and distributions of stress and displacement in surrounding rock are proposed. The elastic-plastic solution based on SMP is compared with the Kastner solution to verify the credibility of the obtained elastic-plastic solution. The elastic-brittle-plastic solution following the SMP criterion and the current solution based on the Mohr-Coulomb criterion are also compared. The rock strain-softening rate and the intermediate principal stress affect the stability of the surrounding rock. The results provide guidance for optimizing the design of support systems for tunnels.