• 한국지반공학회논문집
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• 제31권12호
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• pp.5-15
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• 2015

연약지반 개량목적으로 쇄석다짐말뚝에 대한 연구는 많이 진행되어 왔다. 하지만 이러한 연구들은 수치해석 및 실내모형실험을 토대로 도출해 낸 결과이며, 연성말뚝(기초의 강성이 작아 유연한 기초)의 벌징파괴에 대해 효율적으로 적용할 수 있는 방안에 대한 연구는 없는 실정이다. 이 연구는 SPT 시험의 N치로 추정된 지반물성치의 변화에 따른 쇄석다짐말뚝의 등단면 및 변단면의 하중-침하량 관계에 대한 민감도를 분석하였다. 정재하시험의 하중-침하량 결과에 기초하여 수치해석 시 지반에 대한 지반 물성치를 추정하였다. N치가 3이하인 매우 연약한 점토층의 탄성계수는 700~2000kPa, 푸아송비는 0.40~0.48의 값이 합리적인 것으로 판단되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.55-65
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• 2019

본 연구에서는 최근 발생빈도가 증가하고 있는 지반함몰의 가장 큰 영향요소인 지중 공동에 대하여 콘크리트매트를 이용한 개착식 복구방법의 보강효과 분석을 위한 실험적 및 수치해석적 연구를 수행하였다. 먼저, 평판재하시험을 이용하여 지표로부터 10cm, 20cm, 30cm의 보강깊이에 대하여 콘크리트매트 보강에 따른 응력감소율을 평가한 결과, 약 60%의 응력감소 효과를 나타내었다. 또한 실내실험과 수치해석 결과를 이용하여 지반침하량과 응력감소율을 분석한 결과, 콘크리트매트 설치깊이가 지표로부터 10cm~20cm 깊이에서 보강효과가 우수한 것으로 확인되었다. 지반변형계수 측정을 위한 LFWD실험 결과, 콘크리트매트가 지표로부터 20cm의 깊이에 보강되었을 때의 변형계수가 가장 크게 나타났다. 따라서 지중 매설물 손상에 의한 지중공동이 포장체 하부까지 높이 방향으로 발달한 경우, 지표로부터 20cm 이내에 콘크리트 매트를 보강하는 것이 효과적인 것으로 분석되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.697-726
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• 2023

Brittleness as an important property of rock plays a crucial role both in the failure process of intact rock and rock mass response to excavation in engineering geological and geotechnical projects. Generally, rock brittleness indices are calculated from the mechanical properties of rocks such as uniaxial compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity. These properties are generally determined from complicated, expensive and time-consuming tests in laboratory. For this reason, in the present research, an attempt has been made to predict the rock brittleness indices from simple, inexpensive, and quick laboratory test results namely dry unit weight, porosity, slake-durability index, P-wave velocity, Schmidt rebound hardness, and point load strength index using multiple linear regression, exponential regression, support vector machine (SVM) with various kernels, generating fuzzy inference system, and regression tree ensemble (RTE) with boosting framework. So, this could be considered as an innovation for the present research. For this purpose, the number of 39 rock samples including five igneous, twenty-six sedimentary, and eight metamorphic were collected from different regions of Iran. Mineralogical, physical and mechanical properties as well as five well known rock brittleness indices (i.e., B₁, B₂, B₃, B₄, and B₅) were measured for the selected rock samples before application of the above-mentioned machine learning techniques. The performance of the developed models was evaluated based on several statistical metrics such as mean square error, relative absolute error, root relative absolute error, determination coefficients, variance account for, mean absolute percentage error and standard deviation of the error. The comparison of the obtained results revealed that among the studied methods, SVM is the most suitable one for predicting B₁, B₂ and B₅, while RTE predicts B₃ and B₄ better than other methods.

• Advances in concrete construction
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• 제15권6호
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• pp.359-376
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• 2023

Ultra-high-performance concrete (UHPC) has become an attractive cast-in-place repairing material for existing engineering structures. The present study aims to investigate age-dependent high-early-strength UHPC (HESUHPC) material properties (i.e., compressive strength, elastic modulus, flexural strength, and tensile strength) as well as interfacial shear properties of HESUHPC-normal strength concrete (NSC) composites cured at different season temperatures (i.e., summer, autumn, and winter). The typical temperatures were kept for at least seven days in different seasons from weather forecasting to guarantee an approximately consistent curing and testing condition (i.e., temperature and relative humidity) for specimens at different ages. The HESUHPC material properties are tested through standardized testing methods, and the interfacial bond performance is tested through a bi-surface shear testing method. The test results quantify the positive development of HESUHPC material properties at the early age, and the increasing amplitude decreases from summer to winter. Three-day mechanical properties in winter (with the lowest curing temperature) still gain more than 60% of the 28-day mechanical properties, and the impact of season temperatures becomes small at the later age. The HESUHPC shrinkage mainly occurs at the early age, and the final shrinkage value is not significant. The HESUHPC-NSC interface exhibits sound shear performance, the interface in most specimens does not fail, and most interfacial shear strengths are higher than the NSC-NSC composite. The HESUHPC-NSC composites at the shear failure do not exhibit a large relative slip and present a significant brittleness at the failure. The typical failures are characterized by thin-layer NSC debonding near the interface, and NSC pure shear failure. Two load-slip development patterns, and two types of main crack location are identified for the HESUHPC-NSC composites tested in different ages and seasons. In addition, shear capacity of the HESUHPC-NSC composite develops rapidly at the early age, and the increasing amplitude decreases as the season temperature decreases. This study will promote the HESUHPC application in practical engineering as a cast-in-place repairing material subjected to different natural environments.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1D호
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• pp.45-55
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• 2008

아스팔트 혼합물의 거동을 정확하게 예측하기 위하여 점탄소성 연속체 손상모형(이하 점탄소성 모형)을 개발하였다. 본 논문에서는 인장조건에서 점탄소성 모형의 개발과 4가지 혼합물(일반 밀입도, SBS, CR-TB, Terpolymer)을 이용한 모형의 검증과정을 다루고 있다. 모형 개발을 위해서 실내시험으로 측정한 아스팔트 혼합물의 전체 응답을 점탄성과 점소성 성분으로 구분하여 분석하였다. 점탄성 연속체 손상모형으로는 미세균열이 지배적인 상태에서 아스팔트 혼합물의 시간 의존적 거동을 해석하고, 고온 혹은 저속 하중 조건에서 발생한 영구변형(시간 종속과 비종속 성분을 모두 포함)은 점소성 모형으로 해석하였다. 변형률 분해 원리에 근거하여 각각의 모형을 통합하여 점탄소성 연속체 손상모형(VEPCD)을 개발하였다. 모형의 변수 결정을 위해서 직접인장시험을 수행하고 각각의 혼합물에 대한 선형 점탄성은 동탄성계수와 시간-온도 전이계수 그리고 위상각의 주곡선으로 정의하였다. 개발된 점탄소성 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 두 종류의 실내시험 실시하고 그 결과를 분석하였다 : 1) 단일 변형률 인장 시험, 2) 임의 하중조건을 모사한 피로 시험.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.17-25
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• 2014

본 연구에서는 토양안정재(SS)를 이용한 흙 포장재의 공학적 특성을 평가하기 위해 일축압축시험과 현장적용성시험을 SS의 혼합비, 원지반 종류, 양생기간에 따라 수행하고 강도 및 변형특성을 분석하였다. 실험결과 SS 혼합토의 경우 양생 초기의 강도발현이 빠르고 28일 강도가 최종강도의 97% 이상을 확보하는 것으로 나타났으며, 세립질의 준설점토(DC) 및 유기질토(OS) 보다 조립질의 준설모래(DS)와 화강풍화토(WGS)가 일축압축강도에 대한 변형계수의 비가 큰 것으로 나타났다. 또한 자연건조와 강제건조의 조건으로 비교시험을 수행한 결과 54~67%의 강도 저하를 확인하였으며, 동결융해시험 결과에서는 55~63%의 강도 저하가 발생하였다. 그리고 반복재하시험 결과, 준설모래의 경우 최대 10,000회의 재하에서 초기강도의 35%까지 강도 저하가 발생하여 반복재하에 대한 저항능력의 확보를 위해서는 적당량의 세립분이 필요함을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.57-62
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• 2016

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the effect of size and depth of cavities on the pavement failure using the full-scale accelerated pavement testing. METHODS : A full-scale testbed was constructed by installing the artificial cavities at a depth of 0.3 m and 0.7 m from the pavement surface for accelerated pavement testing. The cavities were made of ice with a dimension of 0.5 m*0.5m*0.3m, and the thickness of asphalt and base layer were 0.2 m and 0.3 m, respectively. The ground penetrating radar and endoscope testing were conducted to determine the shape and location of cavities. The falling weight deflectometer testing was also performed on the cavity and intact sections to estimate the difference of structural capacity between the two sections. A wheel loading of 80 kN was applied on the pavement section with a speed of 10 km/h in accelerated pavement testing. The permanent deformation was measured periodically at a given number of repetitions. The correlation between the depth and size of cavities and pavement failure was investigated using the accelerated pavement testing results. RESULTS : It is found from FWD testing that the center deflection of cavity section is 10% greater than that of the intact section, indicating the 25% reduction of modulus in subbase layer due to the occurrence of the cavity. The measured permanent deformation of the intact section is approximately 10 mm at 90,000 load repetitions. However, for a cavity section of 0.7 m depth, a permanent deformation of 30 mm was measured at 90,000 load repetitions, which is three times greater than that of the intact section. At cavity section of 0.3 m, the permanent deformation reached up to approximately 90 mm and an elliptical hole occurred at pavement surface after testing. CONCLUSIONS : This study is aimed at determining the pavement failure mechanism due to the occurrence of cavities under the pavement using accelerated pavement testing. In the future, the accelerated pavement testing will be conducted at a pavement section with different depths and sizes of cavities. Test results will be utilized to establish the criteria of risk in road collapse based on the various conditions.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.185-191
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• 2008

최근 콘크리트 열화와 같은 문제를 근본적으로 해결하기 위해 고내구성을 보유한 콘크리트구조물의 장수명화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 신설 구조물로의 철근대체 FRP rebar를 적용한 고내구성 콘크리트구조물에 대한 연구 개발 및 활용이 점차 증가되는 추세이다. 이에 대해 콘크리트구조물의 경제적인 측면에서 적용 가능한 FRP rebar로서는 GFRP rebar가 주목을 받고 있으며 그 사용성 또한 증대되고 있다. 하지만 GFRP rebar로 보강된 콘크리트구조물에 대한 휨모멘트 성능은 이미 그 우수성이 구명되어 있으나 GFRP의 단점 중 하나인 처짐에 대한 사용성 측면은 개선되어야 할 점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 개발된 이형 GFRP rebar로 보강 콘크리트 보 구조물의 처짐 거동 예측을 위해 기존의 유효단면이차모멘트 제안식들과 비교 분석을 실시하였으며, 그 결과 기존의 유효단면이차모멘트 산정식은 균열모멘트 이후 극한모멘트의 50% 수준까지의 유효단면이차모멘트는 비교적 정확히 예상할 수 있었으나 이후에는 실제 유효단면이차모멘트보다 다소 높은 값을 나타냄으로써 최종 파괴시까지의 처짐량을 과소평가하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 탄성계수 환산비를 적용한 보강비를 사용한 Toutanji et al. (2000)의 유효단면이차모멘트 제안식을 바탕으로 이형 GFRP rebar로 보강된 콘크리트보에 대한 유효단면이차모멘트 제안식을 도출하였으며, 그 결과 제안된 식을 적용하여 각 시험체의 시험데이터와 비교 분석을 통하여 최종 파괴시까지의 하중-처짐 관계를 비교적 정확히 예측할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.25-33
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• 2020

취성재료의 변형률 분포와 인장물성과의 상관관계를 분석하기 위해 변형률 분포를 가지도록 탭부분을 변형한 5개 타입-S0, SD1, SD2, SV1, SV2 - 의 탄소섬유보강폴리머(CFRP) 인장시편군을 시험하였다. 변형률 분포가 큰 SD2, SV2 의 극한응력 및 변형률이 SD1, SV1 보다 작게 나타났는데, 이는 비대칭 형상의 SD타입보다 대칭 형상의 SV의 시험결과에서 더 분명하게 나타냈다. 더불어 본 연구에서 사용한 변형률 분포를 가진 대부분의 시편의 극한 응력 및 변형률은 변형률 분포가 없는 대조군과 비교하였을 때 감소하였다. 이러한 결과는 1) 변형률계를 통해 직접 계측한 변형률의 평균값, 2) 전체변형량을 유효길이로 나눠 산정하는 환산변형률, 3) 탄성계수와 극한하중으로부터 유도하는 (극한)유효변형률을 통해 다각적으로 분석되었다. 변형률계에서 계측된 값은 국소구간 응답을 정확히 나타내지만, 전단면의 응답을 표현하는 것은 아니다. 반면, 환산변형률과 유효변형률은 전단면의 평균거동을 나타내므로, 게이지의 단점을 보완할 수 있다. 특히 유효변형률은 극한하중 부근에서 변형률계 측정값이 게이지 손상이나 비정상적 계측값 등의 원인으로 유효하지 않을 때도 실무적으로도 사용할 있는 보수적인 파단변형률을 산정할 수 있다. 이 값은 부분파단이 발생한 경우에도 사용할 수 있으며, 변형률 분포를 가지는 시편에서 합리적으로 유용하다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.131-138
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• 2006

공항 콘크리트 포장은 설계기준을 역순으로 하거나, FWD 장비로부터 얻어진 탄성 계수를 근거로 포장체의 잔존수명을 추정하여 왔었다. 그러나 FWD로부터 얻어진 탄성계수 값은 역산 방법에 따라 변동성이 심하므로 잔존수명의 일관성이 결여된 한계가 있다. 또한 구조적 측면만 고려하여 포장의 상태를 평가하므로. 기능적 측면을 반영하지 못하는 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 공항 콘크리트 포장의 잔존수명 산출에 있어서 구조적 측면 및 기능적 측면 모두를 고려하는 논리를 제시하였으며, 각 논리별 세부 절차별에 있어서의 기준 및 모델 적용을 제안하였다 구조적 잔존수명 추정 논리를 개선하기 위해 오래된 공항을 대상으로 하여 하중을 받은 구간과 받지 않은 구간에서의 잔존수명 추정 인자 선정을 위한 실험을 실시하였다. 그 결과 기존에 주로 사용되어 왔던 탄성계수보다는 하중전달효율이 잔존수명 추정 인자로 규명되었다. 새롭게 개발한 잔존수명 추정 논리 및 세부 모형들의 현장 적용성을 파악하기 위하며 오래된 공항 한 개소를 선정하였다. 새로운 논리에 따라 현장 실험 및 분석을 수행한 결과 실무에 적용하는데 무리가 없음을 알 수 있었다.