• Geomechanics and Engineering
• /
• 제22권4호
• /
• pp.291-303
• /
• 2020

The deformation of the rock surrounding a tunnel manifests due to the stress redistribution within the surrounding rock. By observing the deformation of the surrounding rock, we can not only determine the stability of the surrounding rock and supporting structure but also predict the future state of the surrounding rock. In this paper, we used grey system theory to analyse the factors that affect the deformation of the rock surrounding a tunnel. The results show that the 5 main influencing factors are longitudinal wave velocity, tunnel burial depth, groundwater development, surrounding rock support type and construction management level. Furthermore, we used seismic prospecting data, preliminary survey data and excavated section monitoring data to establish a neural network learning model to predict the total amount of deformation of the surrounding rock during tunnel collapse. Subsequently, the probability of a change in deformation in each predicted section was obtained by using a Bayesian method for detecting change points. Finally, through an analysis of the distribution of the change probability and a comparison with the actual situation, we deduced the survey mark at which collapse would most likely occur. Surface collapse suddenly occurred when the tunnel was excavated to this predicted distance. This work further proved that the Bayesian method can accurately detect change points for risk evaluation, enhancing the accuracy of tunnel collapse forecasting. This research provides a reference and a guide for future research on the probability analysis of tunnel collapse.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.62-66
• /
• 2017

최근 발생한 기록적인 5.8 규모의 경주지진으로 한반도에서 발생 가능한 지진규모에 대한 관심과 해안구조물에 대한 내진 설계검토에 대한 요구가 고조되고 있다. 본 연구에서는 기상청에서 제공하는 지진규모 자료(규모 3.5, 4.0 이상의 자료)를 이용하여 비모수적인 극치해석 기법을 이용하여 재현기간에 따른 지진규모와 신뢰구간을 추정하였다. 지진규모 4.0 이상의 자료를 이용하여 추정한 결과, 재현기간 50, 100년에 해당하는 지진규모는 각각 5.81, 5.94, 추정 지진규모의 90% 신뢰구간은 각각 5.52-6.11, 5.62-6.29 범위로 추정되었다. 본 연구에서 추정한 지진규모는 공간적인 지진위험 영향을 반영하지 못하는 한계가 있으나, 한반도에서 발생 가능한 지진규모를 극치해석과 가용한 자료의 한정된 기간을 반영하여 신뢰구간을 추정하였기 때문에 다양한 연안 구조물의 설계 관점에서 활용이 가능하다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.17-27
• /
• 2004

본 연구에서는 할선강성을 사용하여 반복계산을 수행하는 새로운 내진설계법을 개발하였다. 개발한 설계법은 탄성해석을 수행하므로 수치해석의 안정성과 용이성을 갖추고 있으며, 동시에 반복계산으로 구조물의 비탄성 거동을 해석할 수 있으므로 각 부재의 강도 및 연성 요구량을 정확히 예측할 수 있다. 본 연구에서는 제안된 설계법의 절차를 정립하였고, 이를 고려한 컴퓨터 해석/설계 프로그램을 개발하였다. 또한, 제안된 설계법을 사용한 설계예제를 제시하였고, 탄성 혹은 비탄성 해석을 이용한 기존 설계법과의 비교를 통하여 그 장점을 검증하였다. 해석과 설계를 통합적으로 수행하는 제안된 설계법은 설계자의 의도에 따라 부재의 강도 및 연성능력, 강기둥-약보 등과 같은 내진설계전략을 효과적으로 구현할 수 있으며, 초기설계단계에서 각 부재의 크기만이 가정된 구조물에 대하여 반복계산을 수행함으로써 주어진 설계전략을 만족하는 비탄성 강도 및 연성 요구량을 직접적으로 계산할 수 있으므로, 경제적이고 안전한 내진설계가 가능하다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제12권5호
• /
• pp.23-29
• /
• 2008

강도한계 이선형 단자유도 시스템의 지진 하중 하에서의 동적 불안정에 대해 연구하였다. 강도한계 이선형 이력 모델은 철골 모멘트 골조의 이력거동을 가장 잘 모사한다. 단자유도 시스템의 동적 불안정을 판단하기 위해 붕괴 강도비를 사용하였고, 이것은 붕괴가 일어날 때의 항복강도 저감계수이다. 단단한 지반에서 측정된 240개의 지진을 이용하고 고유주기, 강성 경화 기울기, 음강성 기울기, 연성 그리고 $2{\sim}20%$의 감쇠비를 변수로 하여 강도한계 이선형 단자유도 시스템의 붕괴 강도비의 평균과 편차 값들을 구할 수 있도록 통계 분석을 하였다. 비선형 회귀분석을 통해 강도한계 이선형 단자유도 시스템의 붕괴 강도비의 평균과 표준편차를 계산할 수 있는 식을 구하였다. 제안한 식을 이용하여 붕괴 강도비의 확률적 분포를 구하였고, 실제 값과 비교하여 제안한 식의 정확성을 입증하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제12권2호
• /
• pp.120-129
• /
• 2002

중부지역에 존재하는 대규모 석회암층을 통과하는 고속도로가 신설되는 가운데, 일부 교량의 교대 하부 얕은 심도에서 자연 생성된 석회암 공동이 다수 발견됨에 따라. 교대 및 교량의 안정성 확보를 위한 추가 정밀조사가 실시되었다. 정밀구조지질조사를 통해 고속도로 노선을 따른 지질도가 작성되었으며 이를 토대로 전기비저항 탐사가 일부 구간에 대해 실시되었다. 이 결과 석회암 공동의 존재가 의심되는 부분에 대해 국부적 인 탄성파탐사가 수행됨으로써 석회암 공동의 위치 및 규모가 최종 파악되었으며, 일련의 현장조사 및 실험실 시험결과를 이용한 수치해석이 이루어졌다. 수치해석에 의한 교대 및 교량의 안정성 분석 결과, 시멘트 그라우팅에 의한 교량하부 기초의 보강이 제안되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제20권8호
• /
• pp.5-12
• /
• 2019

상부구조물은 여러 개의 말뚝 기초를 말뚝 캡으로 연결한 무리말뚝이 사용되고 있다. 무리말뚝 설계 시 상부구조물의 연직 및 수평하중은 말뚝 기초가 지지할 뿐 말뚝 캡의 지지효과는 무시하였다. 그러나 최근 상부구조물의 연직하중에 대한 안정성 범위에서 말뚝 기초의 사용량을 줄이기 위해 말뚝 캡의 지지효과를 반영하기 위한 연구가 진행되고 있으나 수평하중에 대한 말뚝 캡의 지지효과에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수평 지진 하중을 받는 무리말뚝에서 말뚝 캡의 변화가 무리말뚝에 미치는 영향을 확인하기 위해 상부구조물을 지지하는 무리말뚝의 말뚝 캡 크기를 변화시켜 진동대 모형실험을 수행하였다. 그 결과 말뚝 캡의 크기가 상부구조물 및 무리말뚝의 동적 거동에 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 말뚝 캡의 크기가 증가할수록 지반 구속 효과로 인해 지반과 말뚝 기초가 일체 거동하는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제31권6호
• /
• pp.629-640
• /
• 2019

The investigation of retaining wall structures behavior under dynamic loads is considered as one of important parts for designing such structures. Generally, the performance of these structures is under the influence of the environment conditions and their geometry. The aim of this research is to design retaining wall structures based on smart and optimal systems. The use of accuracy and speed to assess the structures under different conditions is one of the important parts sought by designers. Therefore, optimal and smart systems are able to have better addressing these problems. Using numerical and coding methods, this research investigates the retaining wall structure design under different dynamic conditions. More than 9500 models were constructed and considered for modelling design. These designs include height and thickness of the wall, soil density, rock density, soil friction angle, and peak ground acceleration (PGA) variables. Accordingly, a neural network system was developed to establish an appropriate relationship between data to obtain safety factor (SF) of retaining walls under different seismic conditions. Different parameters were analyzed and the effect of each parameter was assessed separately. According to these analyses, the structure optimization was performed to increase the SF values. The optimal and smart design showed that under different PGA conditions, the structure performance can be appropriately improved while utilization of the initial (or basic) parameters leads to the structure failure. Therefore, by increasing accuracy and speed, smart methods could improve the retaining structure performance in controlling the wall failure. The intelligent design process of this study can be applied to some other civil engineering applications such as slope stability.

• 의정연구
• /
• 제24권2호
• /
• pp.5-38
• /
• 2018

문재인 정부 출범 후 한반도 외교지형에는 지각변동이 진행되고 있다. 무엇보다도 교착 상태에 빠져 있던 북핵 문제 해결, 그리고 한반도의 적대 상태 종식을 향한 새로운 동력이 생성되고 있다. 이러한 거대한 변화가 진행되고 있는데는 '운전자론'으로 표현되는 문재인 정부의 창의적인 외교정책에 힘입은 바가 크다. 하지만 문재인 정부의 외교정책은 과거 보수정권의 외교정책과의 연속성 또한 보이고 있다. 문재인 정부는 한미동맹의 중요성을 지속적으로 강조하면서 북핵문제 등의 해결에 있어 미국과의 굳건한 공조체제를 유지할 것임을공개적으로 천명하고 있다는 점에서 특히 그러하다. 사실 외교정책의 연속성 유지는 국내적 합의 기반 구축, 대외적 신뢰 제고, 기대-현실 간극의 부작용 완화 등에 기여할 수 있다는 점에서 긍정적인 효과를 수반할 것으로 기대된다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제23권3호
• /
• pp.259-269
• /
• 2022

In this study, we introduce a canonical correlation analysis method to accurately assess the tunnel damage potential of ground motion. The proposed method can retain information relating to the initial variables. A total of 100 ground motion records are used as seismic inputs to analyze the dynamic response of three different profiles of tunnels under deep and shallow burial conditions. Nine commonly used ground motion parameters were selected to form the canonical variables of ground motion parameters (GMP_CCA). Five structural dynamic response parameters were selected to form canonical variables of structural dynamic response parameters (DRP_CCA). Canonical correlation analysis is used to maximize the correlation coefficients between GMP_CCA and DRP_CCA to obtain multivariate ground motion parameters that can be used to comprehensively assess the tunnel damage potential. The results indicate that the multivariate ground motion parameters used in this study exhibit good stability, making them suitable for evaluating the tunnel damage potential induced by ground motion. Among the nine selected ground motion parameters, peck ground acceleration (PGA), peck ground velocity (PGV), root-mean-square acceleration (RMSA), and spectral acceleration (Sa) have the highest contribution rates to GMP_CCA and DRP_CCA and the highest importance in assessing the tunnel damage potential. In contrast to univariate ground motion parameters, multivariate ground motion parameters exhibit a higher correlation with tunnel dynamic response parameters and enable accurate assessment of tunnel damage potential.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.9-15
• /
• 2023

다짐은 토목현장에서 지반의 안정성을 확보하고 침하 방지를 위해 수행된다. 다짐을 수행하는 작업도 중요하지만, 다짐을 완료한 후 지반의 다짐도를 평가하는 것도 매우 중요하다. 국내 현장에서는 주로 평판 재하시험이나 들밀도 시험 등의 포인트 방식의 시험을 통해 다짐 지역의 일부만을 평가한다. 기존에 제시된 방법들은 표면 다짐에 대한 평가가 가능하지만, 좀 더 깊은 지반의 다짐까지 평가하기에는 어려움이 따른다. 또한, 포인트 시험 방식을 통해 평가를 수행하는 면적이 크지 않기 때문에, 전체적인 다짐도의 평가가 어렵다. 이에 대한 해결책으로 표면파를 활용한 SASW 시험을 통해 다짐을 평가하였다. SASW 시험은 포인트 방식의 시험보다 측정하는 범위가 넓고, 시험 세팅에 따라 깊은 심도의 지반에 대한 강성 또한 파악할 수 있다. 다짐 평가를 위해 본 연구에서는 다른 조건으로 다져진 성토 현장에서 SASW 시험을 수행하였다. 또한, Nuclear density gauge 시험을 동반하여 SASW의 다짐 분석 결과와 비교 및 검증을 수행하였다. 이 연구 결과를 통해 SASW를 활용한 지반 현장의 다짐도 평가가 가능함을 확인할 수 있었다.