• 한국농공학회지
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• 제44권4호
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• pp.114-122
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• 2002

Up to now, many constitutive models for clay have been proposed and studied based on the elasto-plastic or elasto-viscoplastic theory and it has been recognized that the effect of time on the loading process is a salient feature. In the present study, cyclic behavior characteristics of clay was studied with a viscoelastic-viscoplastic constitutive model for clay based on the non-linear kinematic hardening rule. In order to examine the behavior of clay several cyclic untrained triaxial tests and also their numerical simulations were performed. As results of that, it was found that the proposed model can well describe cyclic behaviors of clay such as frequency dependent characteristics, and have the high feasibility of numerical simulation for dynamic analysis.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권6호
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• pp.743-754
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• 1997

A three-dimensional constitutive modeling for reinforced concrete is presented for finite element nonlinear analysis of reinforced concrete. The targets of interest to the authors are columns confined by lateral steel hoops, RC thin shells subjected to combined in-plane and out-of-plane actions and massive structures of three-dimensional (3D) extent in shear. The elasto-plastic and continuum fracture law is applied to pre-cracked solid concrete. For post cracking formulation, fixed multi-directional smeared crack model is adopted for RC domains of 3D geometry subjected to monotonic and reversed cyclic actions. The authors propose a new scheme of decomposing stress strain fields into sub-planes on which 2D constitutive laws can be applied. The proposed model for 3D reinforced concrete is experimentally verified in both member and structural levels under cyclic actions.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.55-64
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• 2002

본 논문에서는 점탄-점소성 구성모델을 다층지반에서의 대형지진 발생시의 조건에 적용하기 위해 일본 고베 포트아일랜드에서 발생한 1995 Hyogoken Nanbu 지진에 대한 지진응답 해석을 수행하였다. 지진응답해석 결과 점성토의탄-점소성 모델과 점탄-점소성 모델로 계산된 가속도 기록은 포트아일랜드에서 계측된 가속도 기록과 거의 일치함을 알 수 있었으며, 점성토 지반 부근에서 점탄-점소성 모델과 탄-점소성 모델은 미세하게 다른 거동 특성을 나타내어 점소성 모델의 타당성을 확인하였다. 따라서 동적 점탄-점소성 구성모델은 대변형률 영역에서 점성토의 소성변형을 유발하는 대형 지진 등의 발생시 점성토의 증폭 및 감쇠특성의 파악을 위해 적용가능한 모델임이 입증되었다.

• 한국농공학회지
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• 제34권1호
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• pp.41-48
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• 1992

Various soil behaviors usually occurring in the geotechnical problems, such as, cutting and embankments, stability of slope, seepage, consolidations, shearing failures and liquefaction, should be predicted and analyzed in any way. An approach of these predictions may be followed by the development of the constitutive equations as first and subsequently solved by numerical methods. The purpose of this paper is develop the constitutive equation of sands uder monotonic or cyclic loadings. The constitutive equation which is based on elasto-plastic theory, modified anisotropic consolidated stress parameter by Sekiguchi et al and Pender's theory is derived. And the equation is included a new stress parameter, hardening function, Bauschinger's effects and Pender's theory. The model is later evaluated and confirmed the validity by the test data of Ottawa sand, Banwol sand Hongseong sand. The following conclustions may be drawn: 1. The consititutive equation which is based on elasto-plastic theory, modified anisotropic consolidated stress parpameter by Sekiguchi et al and Pender's theory is derived. The equation in included a new stress parameter, hardening function, Bauschinger's effect and Pender's theory. 2. For Ottawa sand, the result of the constitutive equation shows a better agreement than that of Oka et al. The result of axial strain agrees well with the tested data. However, the result of horizontal strain is little bit off for the cyclic loadings or large stress. It is thought that the deviation may be improved by considering Poisson's ratio and precise measurement of shear modulus. 3. Banwol sand is used for the strain and stress tests with different relative densitites and confining pressures. The predeicted result shows a good agreement with the tested data because the required material parameters were directly measurd and determined form this laboratory. 4. For Hongseong sand, the tests under same amplitude of cyclic deviatoric stress shows a similar result with the tested data in absolute strain. It shows the acute shape of turning point because the sine wave of input is used in the test but the serrated wave in prediction.

• Computers and Concrete
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• 제19권3호
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• pp.315-323
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• 2017

Within the context of continuum mechanics, inelastic behaviours of constitutive responses are usually modelled by using phenomenological approaches. Elasto-plastic damage modelling is extensively used for concrete material in the case of progressive strength and stiffness deterioration. In this paper, a review of the main features of elasto-plastic damage modelling is presented for uniaxial stress-strain relationship. It has been reported in literature that the influence of Alkali-Silica Reaction (ASR) can lead to severe degradations in the modulus of elasticity and compression strength of the concrete material. In order to incorporate the effects of ASR related degradation, in this paper the constitutive model of concrete is based on the coupled damage-plasticity approach where degradation in concrete properties can be captured by adjusting the yield and damage criteria as well as the hardening moduli related parameters within the model. These parameters are adjusted according to results of concrete behaviour from the literature. The effect of ASR on the dynamic behaviour of a beam and a column are illustrated under moving load and cyclic load cases.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5654-5663
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• 2015

부(-)의 간극수압으로서 불포화토 내에 작용하는 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시키는 등, 불포화토의 역학적 특성에 지대한 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위하여 불포화토에 대해 확장된 반복탄소성구성식에 근거한 응력-변형율 관계를 제 1 항복함수 및 제 2 항복함수를 고려하여 유도하였다. 본 관계를 2차원 및 3차원 수치해석에서 액상화 이후의 압밀거동 예측 등에 적용하는 경우에는 평균골격응력(Mean skeleton stress)의 변화를 반영하는 제 2 항복함수의 도입이 필요하나, 요소시뮬레이션에서는 제 1 항복함수만으로도 수치해석을 위한 각 물성치 및 석션 파라미터 결정이 가능할 것으로 사료된다. 본 관계와 응력반전을 반영한 반복재하 루틴을 함께 코딩(Coding)할 경우 불포화조건 하에서의 반복삼축압축시험에 대한 수치해석적 모사가 가능할 것으로 보이며, 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권10호
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• pp.5-14
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• 2015

불포화토에는 부(-)의 압력인 석션(Suction)이 작용한다. 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시킨다. 따라서 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위해 불포화토에 대하여 확장된 반복탄소성구성식으로부터 제1 항복함수 및 제2 항복함수를 고려하여 유도된 응력-변형률 관계를 이용하여 반복삼축시험의 요소 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 응력경로, 응력-변형률 관계 및 체적변형률-축변형률 관계로부터 요소 시뮬레이션은 반복삼축거동을 양호하게 모사함을 확인하였다. 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.187-190
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• 2003

In order to apply a cyclic elasto-plastic and a viscoelastic-viscoplastic constitutive model to actual multi-layered ground conditions during large earthquake, numerica simulations were performed by a liquefaction analysis in the present study. From the liquefaction analysis, it was verified that the models can give a good description of the damping characteristics and liquefaction phenomena of ground accurately during large event which induces plastic deformation in large strain range.

• 터널과지하공간
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• 제11권3호
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• pp.225-236
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• 2001

암반 절리면의 거칠기는 전단강도 및 변형거동에 가장 중요한 영향을 미치는 요소 중의 하나이다. 절리면은 전단변형이 발생하는 동안 손상을 받게 되고 이에 따라 거칠기각은 연속적으로 낮아진다. 절리면의 수직팽창성과 강도 경화 및 연화현상도 거칠기의 변화와 관련이 있는 것으로 이해되고 있다. 따라서 절리면의 거칠기의 변화를 효율적으로 반영시킬 수 있는 수치해석 모델의 개발이 중요하다. 이 연구에서는 탄소성이론을 바탕으로 거칠기 변화를 고려할 수 있는 탄소성 응력-변형 증분식을 유도하여 절리면 거질기 변화가 절리면 전단거동에 미치는 영향을 정량적으로 평가하는데 이용하였다. 유도된 탄소성 증분식을 검증하기 위하여 수치 주기전단시험을 실시하였다. 수치시험결과 개발된 탄소성 증분식은 거친 절리면의 주기전단시험에 나타나는 일반적인 현상들을 모사하는데 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제46권4호
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• pp.75-84
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• 2004

The evaluation technique of seismic performance on agricultural infrastructure based on dynamic numerical simulations, which Included a cyclic elasto-plastic and a viscoelastic-viscoplastic constitutive model to actual multi-layered ground conditions during large earthquake were performed by a liquefaction analysis in the present study. From the liquefaction analysis, it was verified that the models can give a good description of the damping characteristics and liquefaction phenomena of ground accurately during large event which induces plastic deformation in large strain range.