• 제목/요약/키워드: Horizontal behavior

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연약점토지반에 적용한 우산형 마이크로파일의 지진시 수평거동 특성 (Horizontal Behavior Characteristics of Umbrella-Type Micropile Applied in Soft Clay Ground subjected to Seismic Motion)

  • 김수봉;손수원;김진만
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.687-695
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    • 2020
  • 본 논문은 한국산학기술학회 논문지 최종용 투고요령입니다. 마이크로파일은 기존 구조물의 안정성을 향상시키기 위해 사용되고 있을 뿐만 아니라 사면활동 억제, 옹벽의 전단키 등 다양한 지반 공학적 문제를 해결하기 위해 사용되고 있다. 기존 마이크로파일 공법은 연직력에 대해서는 PHC파일이나 강관파일에 비교하여 어느 정도 지지력을 확보하지만 상대적으로 작은 파일 직경으로 인해 수평력에 대해서는 연직력에 비해 현저히 낮은 지지력 양상을 보이고 있다. 이에 내진성능 향상에 우수한 우산형 마이크로파일 공법을 개발하여 기존시설물 내 국한된 협소한 장소에서 시설물의 및 지반 교란영역을 최소화하면서 경제적으로 내진성능을 확보할 수 있도록 연구해야 한다. 본 연구에서는 기존 마이크 로파일의 수평지지력이 약한 단점을 보완하기 위해 사항과 연직말뚝을 일체형으로 제작한 우산형 마이크로파일에 대해 수치해석을 수행하여 연약점토 지반에서의 지진시 수평거동을 분석하였다. 수치해석 결과, 연약점토지반에서 우산형 마이크로파일은 수평변위 억제효과가 있었으며, 경사말뚝의 근입심도가 15m이상일 경우에 수평변위 저감 효과가 뚜렷했다. 마이크로파일의 근입심도와 수평변위 억제효과가 비례하였다. 이에 우산형 마이크로파일이 연약점토 지반에서 지진시 수평변위 억제효과가 우수한 것으로 판단된다.

반복수평재하시험을 통한 단일형현장타설말뚝의 거동분석 (Analysis of Horizontal Behavior of a Single Column/Shaft by Horizontal Two-way Pile Load Test)

  • 정상섬;송성욱;김병철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.1132-1143
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    • 2008
  • A single Column/Shaft which extended the pile to the column of the bridge with same diameter has better safety and economical profit, but it usually has larger lateral displacement due to lateral loads such as wind, earthquake, wave, etc. A series of horizontal pile load testing were performed to study the lateral behavior of single column/shaft with varying different free lengths and embedded pile lengths. Eight instrumented test piles were cast-in-placed by bonding strain gauges at certain locations on both faces of the pile to measure bending moment, from two-way loadings. Linear variable differential transformers(LVDTs) were installed to measure the lateral pile displacement. Based on this, it is found that the test single column/shaft with different free lengths shows different failure modes. If the test pile has a longer free length, the failure occurs at the near the ground surface, but the shorter one's failure occurs at the below the ground surface.

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모형시험과 수치해석을 이용한 조적식 석축옹벽의 거동 특성 (Behavior of Dry-stone Segmental Retaining Wall Using Physical Modeling and Numerical Simulation)

  • 김성수;목영진;정영훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권9호
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    • pp.25-36
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    • 2011
  • 조적식 석축옹벽의 거동 특성을 규명하기 위하여 실내 모형시험과 수치해석을 수행하였다. 실내 모형시험에서 옹벽 블록과 뒤채움재의 변위를 측정하기 위해 PIV 기법의 디지털 이미지 해석을 실시하였다. 유한요소 수치해석을 위해 상용프로그램인 ABAQUS를 사용하였다. 모형시험에서 관찰된 뒤채움재의 변위 발생 과정은 파괴면의 형성이 점진적임을 보여준다. 수치해석 결과에서 석축옹벽의 시공 과정에서 발생하는 전체적인 수평 토압 분포는 기존의 Rankine 이론과 큰 차이가 없지만, 뒤채움재의 내부 마찰각과 석축을 구성하는 석재 간의 마찰각이 작으면 토압의 분포가 불규칙해짐을 확인하였다.

철근콘크리트 깊은 보에서 수평 전단철근의 전단저항에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Shear Resistance of Horizontal Shear Reinforcement in R.C. Deep Beams)

  • 양근혁;이영호;은희창;정헌수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.903-906
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    • 2001
  • The objective of this experimental study was to understand the effect of horizontal shear bar on the shear behavior of R.C. deep beams. Therefore, in the test program, the horizontal shear bar ratio($\rho_{sh}$) and shear span-to-overall depth ratio(a/h) are considered as two main variables. Test results indicate that for deep beams with a/h equal to 1.0, horizontal shear bar is less efficient in restricting the diagonal crack width development and enhancing the ultimate shear strength. So, it can be concluded that shear resistance of horizontal shear bar is related to a/h rather than clear span-to-effective depth ratio($l_{n}$/d) recommended in ACI code.

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수평 접합부를 고려한 프리캐스트 대형판 구조물의 동적 해석에 관한 연구 (Dynamic Analysis of Precast Concrete Large Panel Structures with Horizontal Joints)

  • 정일영;송진규;강해관
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.249-257
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    • 1996
  • Dynamic Analysis of Precast Concrete Large Panel Structures with Horizontal Joints The damage in precast large panel structures subjected to destructive earthquakes is generally localized in the joints. Particularly, the horizontal joints influence on the stability and integrity of the overall structure. In this research a dynamic analysis was carried out by the macro model that idealized the horizontal joints as inelastic-nonlinear spring systems. It is capable of simulating the behavior of precast concrete structures using the mathematical model. As a result of the dynamic parametric study for the case of 0.12g peak base accelerations, it is found that all joints behave elastically for sliding and opening and that all forces are well distributed without excessive local concentration on my horizontal joints.

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수평 및 수직 지반운동을 받는 직사각형 유체 저장 구조물의 동적 해석 (Dynamic Analysis of Rectangular Liquid Storage Structures Excited by Horizontal and Vertical Ground Motions)

  • 박장호
    • 한국안전학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.108-117
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    • 2004
  • Dynamic analysis method is Presented for analyzing rectangular liquid storage structures excited by horizontal and vertical ground motions. The irrotational motion of invicid and incompressible ideal fluid in rigid rectangular liquid storage structures subjected to horizontal and vertical ground motions and the motion of fluid induced by structural deformation are expressed by analytic solutions. Analysis methods are obtained by applying analytic solutions of the fluid motion to finite element equation of the structural motion. The fluid-structure interaction effect is reflected into the coupled equation as added fluid mass matrix. The free surface sloshing motion, hydrodynamic pressure acting on the wall and structural behavior due to horizontal and vertical ground motions are obtained by the presented method.

지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 수직하중에 대한 슬래브 하부의 수평 저항의 영향 분석 (Effect of Horizontal Resistance at Slab Bottom on Behavior of Concrete Slabs-on-Grade under Vertical Loads)

  • 심재수;김성민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.141-150
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    • 2005
  • 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 수직 하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 슬래브 하부의 수평 저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였고 퓨리에변환을 이용한 변환영역에서 이러한 공식의 해를 구하였다. 또한 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치 해석 결과도 도출하였다. 이러한 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출되는 것을 알 수 있었다. 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 슬래브 하부의 수평 저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.

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연안수역에서 투기준설토의 초기거동에 관한 연구 (A Study on the Initial Behavior of Dredged Material Disposal in the Coastal Water)

    • 한국항만학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.45-56
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    • 1995
  • Investigation of the physical behavior of dredged material disposal in coastal water includes estimations of water column concentration in the receiving water, exposure time, the initial deposition pattern as well as thickness of material at the dumping fields near the estuary area. Calculation based on vertical setting and horizontal advection of single particles ignore the effects of bulk properties of the disposed material, vertical and horizontal diffusion, and material dilution due to the entrainment of ambient water during descent. This paper focuses on the spatial and temporal changes in the dumping fields for the water column and bottom at a hypothetically confined coastal water, where the ambient time-invariant velocity and density profiles are applied, within the initial time period following the instantaneous release of the dredged material. This model accounts the behavior of material after release divided into three phases: convective descent, dynamic collapse and long-term passive dispersion

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The influence of vertical ground motion on the seismic behavior of RC frame with construction joints

  • Yu, Jing;Liu, Xiaojun
    • Earthquakes and Structures
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    • 제11권3호
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    • pp.407-420
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    • 2016
  • The aim of this study is to investigate the effect of vertical ground motion (VGM) on seismic behavior of reinforced concrete (RC) regular frame with construction joints, and determine more proper modeling method for cast-in-situ RC frame. The four-story RC frames in the regions of 7, 8 and 9 earthquake intensity were analyzed with nonlinear dynamic time-history method. Two different methods of ground motion input, horizontal ground motion (HGM) input only, VGM and HGM input simultaneously were performed. Seismic responses in terms of the maximum vertex displacement, the maximum inter-story drift distribution and the plastic hinge distribution were analyzed. The results show that VGM might increase or decrease the horizontal maximum vertex displacement depending on the value of axial load ratio of column. And it will increase the maximum inter-story drift and change its distribution. Finally, proper modeling method is proposed according to the distribution of plastic hinges, which is in well agreement with the actual earthquake damage.

강체 블록의 비선형 로킹진동특성에 관한 연구 (미끄럼이 있는 경우) (A Study on Nonlinear Rocking Vibration Characteristics of Rigid Block (In the Case of Sliding Occurrence))

  • 정만용;김정호;김선규;나기대;양인영
    • 한국안전학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • This paper deals with rocking response behavior of rigid block structure subjected to horizontal excitation. A strict consideration of impact and sliding between the block and base is essential to investigate the rocking vibration characteristics because the rocking behavior were greatly influenced by the impact and sliding motion. Therefore, not only restitution coefficient between the block and base but also the energy dissipation rate which is associated with sliding motion, and the static and kinetic friction coefficient between those should be included in the modeling of rocking system. The analytic program was developed to be able to simulate the experimental responses of the block subjected to horizontal sinusoidal excitations. By using this program, rocking responses were numerically calculated by the nonlinear equations for rocking system. From the response simulation and rocking vibration experiment, the following results were obtained. The rocking responses are affected by the impact motion due to energy dissipation and friction and provide very complex behavior. The toppling condition of the block is also influenced by the impact motion and sliding motion.

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