• 제목/요약/키워드: Geotechnical buried structure

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지반 액상화에 의한 지중 매설구조물의 부상: 원심모형시험 및 내진성능설계 (Liquefaction-Induced Uplift of Geotechnical Buried Structures: Centrifuge Modeling and Seismic Performance-Based Design)

  • 강기천;이아이 수수무
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권10호
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    • pp.5-16
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    • 2012
  • 지진에 의해 지반의 액상화가 발생하면 상대적으로 가벼운 지중 매설구조물은 부상하는 현상이 발생하며 이러한 피해는 과거 여러 지진에서 계속해서 보고되고 있다. Koseki et al.(1997a)에 의해 제안된 안전율은 액상화 지반에서 매설구조물의 부상 유무를 판단할 수 있으며 현재 내진설계에 이용되고 있지만 부상량의 "정량적인" 예측은 불가능하며 아직 확립되지 않았다. 지중 매설구조물의 부상량의 예측은 구조물의 성능성과 관련 있는 내진성능설계에 있어서 중요한 요소가 된다(ISO23469, 2005). 따라서 지중 매설구조물에 대한 내진성능평가를 위해 실용적인 부상량의 평가가 필요하다. 지중 매설구조물의 부상량을 예측하기 위한 방법으로 구조물에 작용하는 수직방향 힘의 평형을 바탕으로 간이법이 정식화 되었고(Tobita et al., 2012), 간이법의 신뢰성 확보를 위해 원심모형시험 결과 및 2004년 니가타켄츄에츠 지진시의 매설구조물 피해와 비교하였다. 본 연구에서 제안된 내진성능설계 흐름도는 뒷채움의 액상화 판정뿐만 아니라, 지중 매설구조물의 부상량 예측도 가능하다.

지진발생시 과잉간극수압비의 증가에 따른 지중 매설구조물의 거동 (Behavior of Buried Geo-structures due to Increase of Excess Pore Water Pressure Ratio During Earthquakes)

  • 강기천
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권12호
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    • pp.27-37
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    • 2011
  • 강한 지진 발생 시 뒤채움내의 과잉간극수압의 증가에 의해 지반이 액상화 되었을 때, 주변의 액상화 지반보다 작은 단위중량을 가진 지중 매설구조물은 부상하는 현상이 발생한다. 뒤채움에서의 과잉간극수압의 증가와 지중 매설 구조물 부상량의 관계를 설명하기 위해 동적 원심모형 실험을 수행되었다. 본 연구에서는, 매설구조물의 부상현상에 영향을 미치는 요인으로써 직접요인과 간접요인이 실험에 고려되었다. 이러한 요인들 중에, 과잉간극수압비의 증가에 영향을 주는 중요한 요인은 직접요인으로써의 지하수위, 뒤채움의 상대밀도, 그리고 입력 지진가속도의 크기이다. 그리고 이 요인들은 지중 매설구조물의 부상량에도 크게 영향을 주는 것으로 나타났다.

도심지 붕괴사고에 따른 매몰지역 생명선 시공기술 평가 (Assessment of Lifeline Construction Technology for Buried Alive in Building Collapse)

  • 유병현;강재모;이장근;김영삼;주낙봉
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.47-52
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    • 2016
  • 최근 사회기반시설의 안전설계 용량을 초과하는 잦은 위험기상 등으로 자연재난의 빈도가 증가하고 피해규모도 대형화되고 있으며, 도시화 진전에 따른 시설의 고층화 노후건축물 증가와 세계화에 따른 유동인구 및 물류 증가 등이 신종 복합 재난을 가중시키는 요인으로 작용하고 있다. 첨단 과학기술을 활용하여 재난위험 사전 감지, 실시간 정보분석, 재난현장에 대한 신속한 대응이 가능하지만, 매몰자 긴급구호에 필요한 시공에서는 반드시 검증된 기술을 활용해야 함에도 불구하고 현장 시험시공을 통한 검증은 미흡하다. 본 연구에서는 도심지 시설물 붕괴 재난 사고 발생 시 매몰지점에 고립된 피구호자를 대상으로 골든타임인 72시간 이내에 식수 및 구호품을 신속하게 공급하기 위한 1차 생명선 설치와 철근 콘크리트 구조체 굴착 성능을 평가하는 데 목적이 있다.

매설흄관의 설계하중 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Design Load for Buried Hume Pipeline)

  • 오치남;정성교;장기태
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제5권2호
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    • pp.19-32
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    • 1989
  • 매설흄관의 거동을 해석하기 위하여 흙의 쌍곡선 모델, 비선형 이력모델 및 흙-구조체 접촉면 모 델을 사용한 유한요소법에 의하여 흄관에 작용하는 연직(설계)하중을 계산하였으며, 이를 고전이론 인 Marston-Spangler이론 등과 비교·분석하였다. 수치해석을 통하여 고전이론에서 고려되지 못했 던 각종 토질상수와 터파기 형태별의 영향을 포함하여 흙덮개, 터파기 폭 등의 영향을 관찰하였다. 부가적으로 철장 실무자들이 쉽게 이용할 수 있도록 설계하중을 구하는 방법을 제안하였다.

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폭발하중으로 부터 지반의 완충적 동과에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis of Ground Shock Attenuation from Explosive Loading)

  • 박종관
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제4권4호
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    • pp.19-28
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    • 1988
  • An underground explosion crests shock waves, which propagate to a buried structure through the이 ground. Due to the explosion, very high stresses and large deformation occur in the ground so that the shock waves decay gradually. In this study the numerical simulation of the ground shock attenuation has teen performed. One dimensional wave equation is presented and the finite difference method is applies. A Cap model is adopted to describe the stress-strain behavior of the ground. The results are expressed by the attenuation of the peak stress and the particle vrelocity by the time and the distance.

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Interaction between Flexible Buried Pipe and Surface Load

  • Yoo, Chung-Sik;Chung, Suk-Won;Lee, Kwang-Myung;Kim, Joo-Suk
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.83-97
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    • 1999
  • 본 논문에서는 연성 매설관과 지표 상재하중의 상호작용에 관한 내용을 다루었다. 본 연구에서는 유한요소해석을 이용한 매개변수 연구를 수행하였으며, 이와 아울러서 적용된 유한요소해석 모형의 검증 및 지표 상재하중을 부담하는 연성 매설관의 거동 파악을 목적으로 실내모형실험을 수행하였다. 해석결과를 토대로 지반/매설관 접촉면에서의 연직응력 및 파이프의 축력 분포 경향 등 지표 상재 하중하에서 매설관의 하중응답 특성을 구체적으로 고찰하였으며, 그 결과를 종합적으로 분석하여 추후 수행될 보다 효율적인 매설관 설계/해석법의 개발에 사용될 데이터 베이스를 구축하였다. 해석결과를 분석한 결과 매설관과 지표 상재하중의 상호작용 정도는 매설관과 상재하중의 상대적 위치에 따라 좌우되며, 지반-구조물 상호작용을 고려하지 않고 있는 현 설계방법은 연성 매설관의 지표 상재 하중에 대한 응답특성을 효율적으로 반영하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 본 연구의 결과를 토대로 지표 상재하중에 의한 연성 매설관의 최대 축력을 예측할 수 있는 반경험적 평가식을 제시하였다.

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연약점성토지반에서의 깊은굴착에 따른 지반거동의 예측과 현장계측 (Prediction and Field Measurement on Behaviour of Soft Clay during Deep Excavation)

  • 정성교;조기영;정은용
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.111-124
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    • 1999
  • 중요구조물에 인접하여 지하굴착을 수행할 경우에 지반변형을 정확히 예측하여 피해를 최소화하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 대규모의 지하수조에 인접하여 연약점성토 내에서 굴착이 수행될 때, 지반거동을 예측하기 위하여 지반조사와 실내토질실험과 함께 유한요소해석이 실시되었다. 이러한 예측과 현장계측을 통하여 흙막이벽체와 인접구조물의 거동 및 안정성이 검토되었다 지반변형에 대한 계측 및 예측결과의 비교에서 굴착공정 및 지하수위 강하를 해석시에 고려하는 것이 중요하다는 것을 보여주었다. 향후 더 좋은 예측을 위해서는 해석방법의 개선이 요구되었다.

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Archaeological Investigations in Urban Areas through Combined Application of Surface ERT and GPR Techniques

  • Papadopoulos, Nikos;Yi, Myeong-Jong;Sarris, Apostolos;Kim, Jung-Ho
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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    • pp.113-118
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    • 2008
  • Among the geophysical methods, Ground Penetrating Radar (GPR) and Electrical Resistivity Tomography (ERT) comprise the most promising techniques in resolving buried archaeological structures in urban territories. In this work, two case studies which involve an integrated geophysical survey employing the surface three dimensional (3D) ERT and GPR techniques, in order to archaeologically characterize the investigated areas, are presented. Totally more than 4000 square meters were investigated from the test field sites, which are located at the centre of two of the most populated cities of the island of Crete, in Greece. The ERT and the GPR data were collected along dense and parallel profiles. The subsurface resistivity structure was reconstructed by processing the apparent resistivity data with a 3D inversion algorithm. The GPR sections were processed with a systematic way applying specific filters to the data in order to enhance their information context. Finally, horizontal depth slices representing the 3D variation of the physical properties were created and the geophysical anomalies were interpreted in terms of possible archaeological structures. The subsequent excavations in one of the sites verified the geophysical results, enhancing the applicability of ERT and GPR techniques in the archaeological exploration of urban territories.

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폭발에 의한 건축물 붕괴 시 매몰공동 위치 예측에 관한 수치해석 사례 연구 (Numerical Simulation for Prediction of Existing Cavity Location on Explosion-Induced Building Collapse)

  • 정자혜;박훈;김광염;신휴성
    • 한국안전학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.94-101
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    • 2015
  • When a severe disaster such as a building collapse occurs, a first priority for rapid rescue is to find a location where people are highly expected to be buried but alive. It is, however, very difficult to correctly designate the location of such cavities by conventional geophysical survey due to a pile of debris of building members. In this study, location of possible lifeguard cavities were evaluated through a series of simulations of building collapse by explosion depending on the height of the building, a structure of basement floor and a location of explosion. Three types of building structure: five-story, ten-story and fifteen-story were prepared as a model for the simulation. As a results, in the case of low building, only basement floor partially collapsed. On the other hand, in the case of high building, a collapsed range on the inside of the building increased and lifeguard spaces were formed only in the lateral side or corner of the building. In addition, when a wall exists in the basement floor, the possibility that cavities could be formed increased compared to the cases without wall. However, for the fifteen-story building case, no possible lifeguard cavity was found. It is noted that for a high rise building, the height of building more affect forming of safeguard cavity than the structure of the basement floor.