• 한국도로학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.1-13
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• 2002

현재 도로 설계는 기존의 경험적인 설계법에서 역학적인 설계법으로 바뀌고 있는 추세이다. 이러한 전환기에서 세계 많은 도로국들은 역학적-경험적인 도로 설계법을 개발하고 있고 혹은 이미 채택하여 적용하고 있다. 이에 실제 미국 미시간 도로국에서 나온 자료를 바탕으로 역학적-경험적 설계법을 개발하였다. 이 역학적-경험적 설계법의 연결 함수 (transfer function)로 사용될 소성 변형 예측 모델과 피로 균열 예측 모델도 함께 개발되었다. 여기서는 이 설계법을 개발하는데 사용된 자료와 예측 모델, 설계 알고리듬등이 소개된다. 이 설계법의 검증을 위해 기존의 경험적 설계법에 의한 설계와 새로 제시된 설계법에 의한 설계가 비교된다. 새로 설계된 설계법은 설계자 혹은 사용자가 도로 파손의 기준을 정량적으로 정함으로서 좀더 구체적으로 설계를 할 수가 있다.

• Advances in Computational Design
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• 제7권4호
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• pp.371-393
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• 2022

This paper presents a three-dimensional flexible pavement simulated in ANSYS subjected to moving vehicular load on the surface of the pavement typical for the road section in Nepal. The adopted finite element (FE) model of pavement is validated with the classical theoretical formulations for half-space pavement. The validated model is further utilized to understand the damping and dynamic response of the pavement. Transient analysis of the developed FE model is done to understand the time varying response of the pavement under a moving vehicle. The material properties of pavement considered in the analysis is taken from typical road section used in Nepal. The response quantities of pavement with nonlinear viscoelastic asphalt layer are found significantly higher compared to the elastic pavement counterpart. The structural responses of the pavement decrease with increase in the vehicle speed due to less contact time between the tires of the vehicle and the road pavement.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.213-224
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• 2008

트럭 축하중에 의한 도로포장체의 응력과 변형은 대부분 다층 탄성 이론에 의해 예측된다. 대부분의 다층 탄성 이론에 의한 이론적 계산값이 연성 포장 재료의 점탄성적 거동특성, 동적 트럭 축하중, 비균등 타이어 접지압 및 형상등을 해석에 고려하지 못하므로, 계측값에 비해 매우 작은 값을 예측하므로서 도로 포장 두께설계가 과소 설계될 우려가 크다. 이와 같은 도로 포장체 구조해석시 이용되는 중요한 변동요소를 포장 재료의 물성 모델 측면, 비균등 접지압 및 형상 측면, 동적 유한요소해석 측면에서 분석하여 이용 가능한 모델을 본 논문에서 제안하였다. 경계조건 및 민감도 분석을 수행을 통한 효과적인 3차원 연성포장의 유한요소해석모델을 결정하는 방법론을 제안하였으며, 최적 유한요소모델 분석결과와 현장에서 취득한 결과와의 상호비교를 통하여 모델의 유의성을 검증하였으며, 동적 접지하중조건, 점탄성물성 모델 등을 3차원 유한요소 모델에 접목하고, 최적 경계조건을 결정하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.109-112
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• 2007

To determine design or remaining life of flexible pavement, tensile strain at the bottom of asphalt concrete course and vertical strain on top of subgrade should be estimated. Various computer programs can be used for determining the strain at the critical position in pavement. However, these are conducted under the assumptions of full bonded or unbound state of layer interface conditions. This study compares the output of finite element analysis and multi-layer elastic analysis as vertical load was applied to the surface of flexible pavement. It is noted that the pavement performance is significantly affected depending upon the interface conditions.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.35-44
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• 2015

본 연구의 연성포장설계의 해석적 연구를 위해 연성포장설계에 이용되는 EPS 지오폼 회복탄성계수 모델이 고안되어 노상층이 EPS 블럭인 연성포장의 수직방향 변형크기를 예측하기위한 프로그램인 RMEG 에 이용되었다. RMEG 프로그램은 EPS 지오폼의 노상층이 설계된 기한동안 얼마나 침하 하는지와 AASHTO 연성포장설계방정식에 의해 평가된 신뢰도 70%로 주어진 교통하중에 도로구조체가 얼마나 오랫동안 심각한 도로파손 없이 지탱하는지를 보여주었다. 그 결과, EPS 노상층의 예측 수직변형은 20.6년 동안 5mm 이하로 EPS 지오폼은 일반토사의 대체물로써 하자가 없음을 나타냈다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권1호
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• pp.35-47
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• 2023

Deformability of road pavements in the form of ruts represent a safety risk for road users. In the procedures for dimensioning the pavement structure, the requirement that such deformations do not occur is imperatively included, which results in the appropriate selection of elements (material, geometry) of the pavement structure. Deformability and functionality, will depend of the correct design of pavement structure during exploitation period. Nevertheless, there are many examples where deformations are observed on the pavement structure, in the form of rutting at parts of the road with relatively short length, realised in the same climatic and the same geoenvironmental conditions. The performed analysis of deformability led to the conclusion that the level of deformation is a function of the speed of traffic. This effect is observed on city roads, but also outside of urban areas at roads with speed limits are significant, due to the traffic management, traffic jams (intersections, etc.). Still, the lower speed cause greater deformations. The authors tried to describe the deformability of flexible pavement structures, from the aspects of geotechnical problems, as a function of driving speed. Outcome of the analysis is a traffic load correction coefficient, in terms of using the existing methods of flexible pavement structures design.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권5호
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• pp.513-521
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• 2023

Temperature is one of the most critical elements that influence the rutting and fatigue resistance of flexible pavements. Particularly in extreme hot regions in Saudi Arabia, high temperature would significantly reduce the rutting resistance of flexible pavements leading to reduction of pavement service life. Due to the impacts of global warming, average temperature in Saudi Arabia is expected to further increase by about 4℃ by the end of the 21st century. The substantial increase in average temperature will elevate the expected pavement maintenance and rehabilitation cost. This paper analyzes the structural effects of temperature on pavement using layered elastic analysis based on finite element techniques. The research team calculated the potential loss of pavement service life due to the projected temperature increase and climate change. The paper also analyzed potential impact of using carbon waste in asphalt concrete to tackle the derogatory impacts of temperature rise.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.61-68
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• 2012

본 연구의 주된 목적은 EPS지오폼이 연성포장의 노반재료로 사용될 때 그것의 회복탄성계수를 해석 모델화 하는 것이다. 이 해석모델은 삼축압축 시험으로부터 나온 실험결과를 토대로 만들어졌다. 그리고 이 모델은 원하는 용도에 따라서, 기존의 프로그램을 수정하거나 새로 개발하여 유한요소법을 이용한 연성포장구조를 해석하는데 사용될 수 있다. 또한 본 연구의 결과는 연성포장에서의 현장 연약지반 노상재료의 대체물로서 EPS지오폼은 적합한 것으로 확인되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.491-498
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• 2017

본 연구의 주 목적은 연성 도로포장의 소성변형 예측모델을 개발하는 것이다. 목적을 수행하기 위하여 다양한 실험실 시험이 수행되었다. 소성변형 량을 측정하기 위하여 측면 구속압을 제공하는 새로운 반복 일축압축시험이 채택되었으며 소성변형 예측모델은 층별-변형률 이론이 적용되었다. 예측모델의 소성계수는 아스팔트 콘크리트 재료의 소성변형시험을 통하여 결정되었다. 본 연구가 수행된 범위내에서 반복 일축압축시험을 통한 연성포장의 소성변형 예측모델이 제안되었다. 제안된 소성변형 예측모델은 연성포장 층 재료의 거동을 적절하게 모사하는 것으로 나타났다.

• Advances in Computational Design
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• 제3권2호
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• pp.201-212
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• 2018

Decrease in availability of suitable subbase and base course materials for highway construction leads to a search for economic method of converting locally available troublesome soil to suitable one for highway construction. Present study insights on evaluation of benefits of stabilization of subgrade soils in term of extension in service life (TBR) and layer thickness reduction (LTR). Laboratory investigation consisting of Atterberg limit, Compaction, California Bearing Ratio, unconfined compressive strength and triaxial shear strength tests were carried out on two types of soil for varying percentages of stabilizers. Vertical compressive strains at the top of unstabilized and stabilized subgrade soils were found out by elastoplastic finite element analysis using commercial software ANSYS. The values of vertical compressive strains at the top of unstabilized and stabilized subgrade, were further used to estimate layer thickness reduction or extension in service life of the pavement due to stabilization. Finite element modeling of the flexible pavement layered structure provides modern technology and sophisticated characterization of materials that can be accommodated in the analysis and enhances the reliability for the prediction of pavement response for improved design methodology. If the pavement section is kept same for unstabilized and stabilized subgrade soils, pavement resting on lime, fly ash and fiber stabilized subgrade soil B will have service life 2.84, 1.84 and 1.67 times than that of unstabilized pavement respectively. The flexible pavement resting on stabilized subgrade is beneficial in reducing the construction material. Actual savings would depend on the option exercised by the designer for reducing the thickness of an individual layer.