• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제36권2호
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• pp.145-153
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• 2020

The purpose of this study is to investigate the effects of composition of underground structural wall and H-pile in soil cement. The results of previous experimental studies are re-analyzed and the nonlinear cross-sectional analyses of composite basement walls are performed to verify their nonlinear flexural behavior. Based on the study, it is explained how the gap deformation between H-Pile and RC wall should be considered in the design of flexure of composite underground walls. The nonlinear cross-sectional analysis shows that the load-displacement curves of composite basement wall specimens exhibiting flexural behavior exist between the results of the analysis of the complete and non-composite cases. When predicting the behavior of the composite basement wall by nonlinear cross-sectional analysis, the flexural behavior of the composite basement wall could be suitably predicted by considering the reduction of the composite ratio due to tensile stress acting on shear connectors.

• 한국조경학회지
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• 제40권5호
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• pp.148-159
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• 2012

본 연구의 목적은 서울시 솔밭근린공원 소나무림을 대상으로 울타리 설치, 관목 및 초본식물 식재 등의 답압 피해 개선사업의 효과를 검증하는 것이다. 2005년과 2010년 현장조사를 통해 소나무 식재유형, 식재구조, 토양경도, 토양단면구조, 토양 이화학적 특성 등의 변화 상태를 분석하였다. 또한 소나무의 가지생장량과 직경생장량을 측정하여 개선사업전과 후 상태를 비교 분석하여 답압 피해지역 개선사업에 따른 효과를 고찰하였다. 식재유형 변화에서는 하층 식생이 없는 소나무림이 2005년 48.5%에서 2010년에는 6.8%로 감소하였으며, 관목 및 초본이 식재된 소나무림이 7.4%에서 46.8%로 크게 증가하였다. 식재구조 변화에서는 대부분 조사구가 하층식생이 거의 없는 소나무림에서 진달래, 철쭉꽃, 원추리, 돌단풍, 옥잠화 등 관목 및 초본식생이 넓게 피복된 소나무림으로 변화되었다. 2005년 솔밭근린공원의 토양경도는 평균 $54.8kg/cm^2$로 딱딱한 토양층이었다. 2010년 솔밭근린공원 개선사업 후 토양경도는 대부분 $4kg/cm^2$ 미만으로 식물생육에 영향이 없는 양호한 상태였다. 2005년에 토양단면구조는 답압 영향으로 인해 낙엽층이 소실되어 있었으며, 유기물층이 1.0cm로 식물이 생육하는데 적합하지 않았다. 개선사업 후 2010년에는 답압에 대한 피해가 줄어서 낙엽층이 3.0cm까지 새롭게 형성되었고, 지속적인 시비에 따라 유기물층의 깊이도 1.5~8.0cm로 증가하였다. 2005년 토양 이화학적 특성에서는 pH 5.76~6.70, 유기물 함량 7.15~10.55%, 유효인산 9.38~26.47mg/kg으로 소나무 생육 토양환경조건으로 큰 문제가 없었다. 또한 소나무 15주를 선정하여 가지생장량을 분석한 결과, 개선사업 이후 가지생장량이 점차 증가하는 경향이었다. 토양경도 등급에 따라 소나무 70주를 선정하여 직경생장량을 측정한 결과, 대부분 조사구에서 소나무가 개선사업 이후 생육이 양호해지는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 통해 울타리 설치, 관목 및 초본식물 식재 등의 답압 피해 개선사업이 소나무 생장을 향상시키는 효과를 검증할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.69-75
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• 2009

본 연구에서는 수평하중을 받는 파일벤트(pile-bent) 구조의 변단면에 따른 거동특성을 분석하기 위하여 beam-column 모델을 적용하여 수평변위 및 모멘트, 부재력(응력)을 단일단면 파일벤트 구조의 수평거동과 비교하였다. 분석결과 지표면에서 변단면 파일벤트 구조의 수평변위량이 동일하중 재하시 단일형 파일벤트 구조의 수평변위량보다 커지는 경향을 보였으나, 동일지반, 동일하중조건의 경우에는 변단면 존재유무에 관계없이 최대휨모멘트 발생위치는 일정한 경향을 보였다. 또한 말뚝재료의 부재력 검토 결과 파일벤트 구조의 변단면 부분에서의 부재력이 최대침모멘트 발생 깊이에서의 부재력보다 큰 것으로 나타났다. 이는 일체형 말뚝의 구조적 특성으로 최대침모멘트 발생위치보다 변단면 부분의 단면축소로 인해 취약해지기 때문에 변단면 발생부분에 대한 보강이 필수적으로 요구됨을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.2974-2988
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• 2022

Implementation of component isolation in nuclear industry is challenging due to gaps in research and the lack of specific guidelines. In this study, parameters affecting component-level isolation of advanced reactor vessels are identified based on a representative numerical model with explicit consideration of nonlinear soil-structure interaction (SSI). The objective of this study is to evaluate the effectiveness of, and to identify potential limitations of using conventional friction pendulum bearings to seismically isolate vessels. It is found that slender vessels or components are particularly vulnerable to rotational accelerations at the isolation interface, which are caused by rotation of the sub-structure and by excitation of higher modes in the horizontal direction of the seismically isolated system. Component isolation is found to be more effective for relatively stiffer vessels and at sites with stiff soil. Considering that conventional isolators are deficient in resisting axial tension, it is observed that the optimum location for supporting a component to achieve seismic isolation, is at a cross-sectional plane passing through the center of mass of the vessel. These findings are corroborated by numerous simulations of the response of seismically isolated reactor vessels at different nuclear power plant sites subject to a variety of ground motions.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권6호
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• pp.571-581
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• 2024

Concrete linings in tunnels constructed by drilling and blasting such as NATM serve as a secondary support structure. However, these linings can face unexpected earth pressures if the primary support deteriorates or if ground conditions become unfavorable. It is crucial to determine the loosening earth pressure that allows the lining to maintain its structural integrity and prevent damage caused by this pressure. This study proposes a numerical model for simulating the trapdoor test and developing a method for calculating the loosening earth pressure. The discrete element method (DEM) was employed to describe the soil characteristics around the tunnel. Using this numerical model, a sequence of experimental trapdoor steps was simulated, and the loosening earth pressure was analyzed. Contact parameters were calibrated based on an analysis of a triaxial compression test. The reliability of the developed model was confirmed through a comparison between simulation results and laboratory test findings. The model was used to calculate the contact force applied to the trapdoor plate and to assess the settlement of soil particles. Furthermore, the model accounted for the soil-arching effect, which effectively redistributes the load to the surrounding areas. The proposed model can be applied to analyze the tunnel's cross-sectional dimensions and design stability under various ground conditions.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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• pp.148-156
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• 2003

Shaking table tests and pseudo-static analysis were performed, in this study, on newly-designed aseismatic L-type caisson quay walls, which were constructed by extending the bottom plate of gravity quay walls into the backfill soil. The L-type quay walls are expected to give economical benefits by reducing the cross-sectional area of the wall while maintaining its aseismatic efficiency as much as the classical caisson gravity quay wall. To confirm the effectiveness of the L-type structure, the geometry of L-type quay walls were varied for shaking table tests. And, to verify the influence of backfill soils on the seismic behavior of quay walls, additional shaking table tests were performed on the L-type quay wall after the backfill soils were replaced by gravels and light materials. As a result, it was found that L-type caisson quay walls are good earthquake resistant structures but increasing the length of bottom plate did not proportionally increase the effectiveness of the structure in its aseismatic performance. Replacing the backfill soils by the gravels and light materials, contrary to our expectation, was not an effective measure in improving the seismic performance of L-type caisson quay wall.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.24-30
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• 2018

지하공간의 수요가 증가되면서 지중구조물의 기능을 저하시키는 상재하중 및 토피증가에 대한 구조물의 안정성 문제를 해결하기 위해 많은 연구자들이 고압축성 물질을 이용한 하중저감방법 연구를 진행해왔다. 본 논문은 하수관거에 작용하는 하중을 EPS Geofoam을 활용하여 경감시키는 하중저감공법을 아치구조물에 적용하고 그 효과를 증가시키기 위한 최적의 Soft Zone 적용방법에 대해 기술하고 있다. 지반구조 상호작용을 고려한 ABAQUS 유한요소해석을 통해 아치구조물의 거동 특성을 파악하고 4가지 EPS Geofoam 형식을 해석적으로 분석하여 최적의 적용형상을 확인하였다. 해석 결과를 토대로 선정된 최적 단면 형상에 대해 아치구조물의 라이즈비, 지간길이 변화를 해석변수로 고려하여 발생하는 토압감소율을 비교하여 적용성을 분석하였다. 수치해석에서 선정한 최적 Soft Zone를 적용한 아치구조물에 발생하는 토압이 평균 78% 감소되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과에서 EPS Geofoam의 토압 경량화 효과와 이에 대한 지중아치구조물의 적용성 평가는 지중구조물 설계 시 경제적이고 합리적인 방법을 제공해 줄 것이며, 향후 심층 지하공간에 대한 활용성 증가에 도움이 될 것이다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.18-24
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• 2011

이 연구에서 GRP 관의 하중-처짐 거동을 조사, 보고하였다. 지중매성 GRP관은 높은 내화학성, 높은 부식저항성, 경량성, 관표면의 매끄러움, 지반-관의 상호작용 고려에 따른 경제성 등의 탁원한 역학적, 물리적 특성들로 인해 건설현장에서 광범위하게 사용되고 있다. 지중에 매설되는 연성관을 설계하기 위해서는 ASTM D 2412 (2010)에 따라야 한다. ASTM D 2412 (2010)에 따라 설계할 경우, 관의 원강성 (PS)을 편평시험에 따라 먼저 결정해야 하는데, 이 시험이 귀찮고 노동력을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 UTM에 설치된 형태의 GRP관의 하중-처짐 거동을 유한요소법에 따라 모사하였으며, 유한요소법에 의한 모사에는 재료의 탄성계수와 단면의 기하학적 치수 등 기초적인 자료를 사용하였다. 이와 같은 연구로부터, 관재료가 관의 단면내에서 비교적 일정하지 않음에도 불구하고 수직방향의 관변형이 3%와 5%가 발생할 경우, 편평시험과 수치해석적 연구 결과가 15%이내의 차이로 하중의 예측이 가능함을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제15권4호
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• pp.381-394
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• 2003

While constructing multistorey buildings with reinforced concrete framed structures it is a common practice to provide parking space for vehicles at the ground floor level. This floor will generally consist of open frames without any infilled walls and is called an open-storey. From a post disaster damage survey carried out, it was noticed that during the January 26, 2001 Bhuj (Gujarat, India) earthquake, a large number of reinforced concrete framed buildings with open-storey at ground floor level, suffered extensive damage and in some cases catastrophic collapse. This has brought into sharp focus the need to carry out systematic studies on the seismic vulnerability of such buildings. Determination of vulnerability requires realistic structural response estimations taking into account the stochasticity in the loading and the system parameters. The stochastic finite element method can be effectively used to model the random fields while carrying out such studies. This paper presents the details of stochastic finite element analysis of a five-storey three-bay reinforced concrete framed structure with open-storey subjected to standard seismic excitation. In the present study, only the stochasticity in the system parameters is considered. The stochastic finite element method used for carrying out the analysis is based on perturbation technique. Each random field representing the stochastic geometry/material property is discretised into correlated random variables using spatial averaging technique. The uncertainties in geometry and material properties are modelled using the first two moments of the corresponding parameters. In evaluating the stochastic response, the cross-sectional area and Young' modulus are considered as independent random fields. To study the influence of correlation length of random fields, different correlation lengths are considered for random field discretisation. The spatial expectations and covariances for displacement response at any time instant are obtained as the output. The effect of open-storey is modelled by suitably considering the stiffness of infilled walls in the upper storey using cross bracing. In order to account for changes in soil conditions during strong motion earthquakes, both fixed and hinged supports are considered. The results of the stochastic finite element based seismic analysis of reinforced concrete framed structures reported in this paper demonstrate the importance of considering the effect of open-storey with appropriate support conditions to estimate the realistic response of buildings subjected to earthquakes.

• 한국산림과학회지
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• 제89권3호
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• pp.397-404
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• 2000

임도 옆도랑침식에 영향을 미치는 요인의 평가 및 안정도 판별을 위하여 광릉시험림의 임도를 대상으로 조사를 실시한 결과 침식에 미치는 기여순위는 종단물매, 시설위치, 절토사면경사, 절토사면구성물질, 유하거리, 노면형태, 노면재료, 절토사면피복도, 절토사면길이 순으로 나타났다. 임도 옆도랑침식을 유발하는 요인을 평가하면, 종단물매는 8% 이상, 임도시설위치는 산록(山麓)과 중복(中腹), 절토사면경사는 $50^{\circ}$ 이상, 절토사면토성은 견질토사, 자갈섞인 토사, 호박돌섞인 토사, 유하거리는 80m 이상의 지역에서, 그리고 노면재료는 토사도(土砂道)와 자갈부설도에서, 노면형태의 경우에는 철(凸)형과 직선형, 절토사면 피복도(被覆度)는 피복도가 중(中)이상인 곳에서 임도 옆도랑침식이 발생할 가능성이 높은 것으로 예측(豫測)되었다.