• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.163-174
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• 2007

큰 선행하중을 가할 수 있는 새로운 선행하중 시스템을 개발하였으며, 이를 적용하여 근접굴착 시 기존 터널의 안정성을 확보하는 방안을 연구하였다. 흙막이 벽체의 수평변위가 거의 생기지 않도록 설계축력 이상의 선행하중을 가하였다. 이를 위해 선행하중을 가하지 않는 경우와 선행하중을 가하는 경우에 대해 축소율 1/10인 실 대형 시험을 실시하였다. 수치해석은 선행하중을 가하지 않는 경우와, 선행하중을 설계축력의 50%와 100%를 가하는 경우, 흙막이 벽체 변위를 거의 발생시키지 않는 크기의 선행하중을 가하는 경우에 대해 유한요소법(FEM) 프로그램인 PLAXIS를 사용하여 수행하였다. 그 결과 선행하중을 설계축력 이상으로 적용시켜 흙막이 벽체변위를 억제시켰을 때 벽체 배면 지반에 있는 터널의 안정성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권6호
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• pp.1205-1219
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• 2016

This paper presents a new type of pre-pressed spring self-centering energy dissipation (PS-SCED) bracing system that combines friction mechanisms between the inner and outer tube members to provide the energy dissipation with the pre-pressed combination disc springs installed on both ends of the brace to provide the self-centering capability. The mechanics and the equations governing the design and hysteretic responses of the bracing system are outlined, and a series of validation tests of components comprising the self-centering mechanism of combination disc springs, the friction energy dissipation mechanism, and a large scale PS-SCED bracing specimen were conducted due to the low cyclic reversed loadings. Experimental results demonstrate that the proposed bracing system performs as predicted by the equations governing its mechanical behaviors, which exhibits a stable and repeatable flag-shaped hysteretic response with excellent self-centering capability and appreciable energy dissipation, and large ultimate bearing and deformation capacities. Results also show that almost no residual deformation occurs when the friction force is less than the initial pre-pressed force of disc springs.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.15-26
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• 2003

도심지에서 깊은굴착 및 근접굴착과 관련하여 흙막이 구조물의 설계와 시공에 있어서 주변지반 및 인접구조물의 안전성 확보를 위하여 신뢰할 만한 예측기술이 요구되고 있다. 깊은 굴착 및 근접굴착에서 흙막이 구조물의 지지체에 대한 사전재하의 적용이 연구되었고, 경제적인 효과가 있음은 알려져 왔으나 많은 연구자들에 의하여 완전히 이해되거나 인정될 만한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 흙막이 벽체의 수평변위를 억제하여 지반침하를 감소시키는 사전재하 적용의 효과에 대하여 연구를 수행하였고, 사질토지반에서 굴착주변지반의 변위 및 구조물의 손상을 예측하는 모형실험을 수행하였다. 본 연구의 수행결과는 사전재하하중 50%, 70%를 적용하였을 때, 20%의 벽체수평변위가 감소하였고, 지반침하 및 지중변위는 30%내지 40% 감소하였다. 또한 각 단계별 굴착시 사전재하하중에 따른 심도별 지중침하율 및 벽체에 작용하는 토압분포를 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.45-56
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• 2021

지하공간의 활용이 활성화됨에 따라 지중구조물의 설치를 위해 깊은 굴착이 이루어지고 있으며, 굴착지반의 변형을 최소화하기 위해 흙막이벽체가 많이 활용되고 있다. 특히 도심지에서의 깊은 굴착이 진행함에 따라 벽체에 인접한 구조물의 피해가 발생하지 않도록 벽체 변형을 최소화하기 위한 방법들이 강구되어 왔으며, 이들 방법 중 하나가 버팀 선행하중 공법이다. 이 공법은 벽체의 버팀에 주동적으로 하중을 가해 벽체 변형을 억제하는 방법으로, 최근까지 이 공법에 관한 연구가 진행되어 왔다. 그러나 관련된 연구가 활발히 진행되었음에도 불구하고, 현재까지 선행하중에 대한 명확한 관리기준이 마련되어 있지 않다. 또한 굴착 깊이가 깊거나 배면지반의 상태에 따라 버팀의 작용력이 증가할 수 있으므로, 버팀에 가할 수 있는 선행하중의 크기가 감소할 수 있다. 그럼에도 불구하고 기존 연구결과에서 제안하고 있는 선행하중의 크기(작용하중의 50%이상)를 버팀에 일률적으로 적용하고 있다. 본 연구에서는 벽체의 배면지반조건에 따른 H-빔 버팀보의 선행하중 적용범위를 평가하고자 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과, 연약한 지반조건이고 깊은 심도 굴착이 진행하는 경우 토압과 선행하중에 의한 버팀구조의 안정성에 문제가 발생할 가능성이 매우 큰 것으로 나타났다. 그리고 선행하중의 적용범위는 버팀 작용하중의 5%~70%인 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제20권5호
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• pp.369-377
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• 2010

근접굴착 시 기존터널의 안정성을 확보하는 방안을 연구하였다. 흙막이벽체의 수평변위가 생기지 않도록 선행하중을 가하였다. 이를 위해 선행하중을 가하지 않은 경우와 선행하중을 가한 경우에 대해 실대형 시험을 실시하였다. 지표면에 건물하중이 없는 경우와 건물하중이 있는 경우(0 m, 1D, 2D)에 대하여 각각 실험을 실시하였다. 그 결과 선행하중을 적용시켜 흙막이벽체의 변위를 억제시켰을때 벽체배면에 있는 기존터널의 안정성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 흙막이벽체와 기존터널의 거동에 대하여 연구하였다. 기존터널은 지름 12 m를 사용하였으며 1:10의 축척으로 2.0 m(폭) ${\times}$ 6 m(높이) ${\times}$ 4.0 m(길이)의 크기를 가진 대형토조에서 실험을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.103-112
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• 2005

본 연구에서는 과거 붕괴사고로 인해 큰 사회적 이슈가 되었고 현재 확장공사가 진행 중인 성수대교를 대상 구조물로 하여 시공중 계측을 통한 각 시공단계별 안정성을 확인하였다. 그 결과, 앵커리지 트러스와 서스펜디드 트러스 가설단계별로 측정된 계측값은 구조해석값의 60~110%이고, 선하중 재하에 의해 부재에 발생하는 응력이 해석값과 유사하게 나타났으므로 각각의 부재는 충분한 강성을 가지고 있고 시공 상태도 양호한 것으로 판단되었다. 기존부와 확장부 간의 일체화 여부를 파악하기 위하여 실시한 진동변위 측정 결과, 기존부와 확장부는 횡방향 부재 및 스웨이 브레이싱의 볼트체결로 인해 일체화 된 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.49-55
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• 2018

근접굴착 시 지반변위를 억제하여 기존건물의 안정성을 확보하기 위해 굴착공사 중 흙막이벽체의 버팀대에 선행하중을 가하고 그 효과를 확인하였다. 선행하중을 가한 경우와 가하지 않은 경우에 대해서도 대형모형실험을 하였다. 지표면에 건물하중이 없는 경우와 건물하중이 있는 경우 각각 0m, 1D, 2D 에 대해 대형모형실험을 실시하였다. 본 연구에서는 모형실험에는 12m 폭의 기존건물을 축척 1:10으로 사용하였고, 폭 2m, 높이 6m, 길이 4m를 가진 대형토조에서 흙막이벽체와 인접건물의 거동에 대하여 실험을 수행하였다. 그 결과, 흙막이벽체의 버팀대에 선행하중을 작용시켜 흙막이벽체의 수평변위를 억제시켰을때 벽체배면 가상주동활동영역 내에 있는 인접건물의 안정성이 크게 향상되는 것을 확인하였다.