• Geomechanics and Engineering
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• 제31권6호
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• pp.637-651
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• 2022

The seismic design of embankment dams requires more comprehensive studies to understand the behaviour of dams. Deformations primarily control this behaviour occur during or after earthquake loading. Dam failures and incidents show that the impacts of deformations should be reviewed for existing and new embankment dams. Overtopping erosion failure can occur if crest deformations exceed the freeboard at the time of the deformations. Therefore, crest settlement is one of the most critical deformations. This study developed empirical formulas using Gene Expression Programming (GEP) based on 88 cases. In the analyses, dam height (H_d), alluvium thickness (H_a), the magnitude-acceleration-factor (MAF) values developed based on earthquake magnitude (Mw) and peak ground acceleration (PGA) within this study have been chosen as variables. Results show that GEP models developed in the paper are remarkably robust and accessible tools to predict earthquake-induced crest settlement of embankment dams and perform superior to the existing formulation. Also, dam engineering professionals can use them practically because the variables of prediction equations are easily accessible after the earthquake.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.5-13
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• 2015

본 연구에서는 36개의 CFRD에 대한 계측자료(38개 지점)를 통해 댐 축조단계에서 얻어지는 계측자료를 이용하여 담수 후 댐의 정부침하량 및 내부침하량 예측기법을 제안하였다. 전체 데이터에 대한 분석 결과, 댐체의 정부침하량 및 시공 중 최대 내부침하량은 댐체의 높이 및 간극비에 비례하였다. 그러나 내부침하량과 댐 높이에 대한 반대수지 상에서의 선형회귀분석 결과는 간극비에 따른 차이 없이 대단히 유사함을 확인하였다. 또한 CFRD의 시공 중 내부침하량을 통해 정부침하량의 예측이 가능하였으며, 댐체가 조밀할 경우 연직변형계수가 크게 평가됨과 동시에 계곡형상의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 향후 CFRD의 설계, 시공, 장기적 유지관리를 위한 유용한 도구가 될 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.21-27
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• 2014

본 연구에서는 37개의 CCRD에 대한 계측자료(46개 지점)를 통해 댐 축조단계에서 얻어지는 계측자료를 이용하여 담수 후 댐의 정부침하량 및 내부침하량 예측기법을 제안하였다. 전체 데이터에 대한 분석 결과, 담수 후 시간경과에 따라 정부침하량이 함께 증가함이 확인되었으며, 댐 코어의 재료를 조립질과 세립질의 2가지 유형으로 구분한 댐 높이와 시공 중 최대 내부침하량의 관계로부터 조립질 재료를 사용 시의 내부침하량이 다소 크게 평가되었다. 또한 내부침하량은 댐 높이에 비례하여 증가하였으며, 댐 코어로서 세립질 재료를 사용하는 경우의 정부침하량이 상대적으로 크게 평가되었다. 본 연구결과는 향후 CCRD의 설계, 시공, 장기적 유지관리를 위한 유용한 도구가 될 것으로 전망된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.846-853
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• 2006

In this study, quantitative sensitivity analysis on rockfill material influencing the dam crest displacement of Concrete-Faced Rockfill Dam(CFRD) was carried out. The purpose of this study is to indicate the most important input parameter and to show the quantitative variation of displacement at the crest of CFR type dam with this input parameter. The rockfill material properties for parametric study were obtained from the results of large scale triaxial tests on 34 rockfill materials in the 22 different sites. From the statistical analysis on these data, some statistical characteristics of rockfill material properties such as property range, distribution characteristics, and correlation between the properties were investigated. based on these characteristics, 27 property combinations were constituted by Latin Hypercube sampling method. Dam crest displacements after construction, impounding, and earthquake loading were evaluated by static and dynamic numerical analysis on each combination. From the sensitivity analysis, it was found that the crest displacement of CFR type dam was absolutely affected by the shear modulus of rockfill material and the effect of friction angle of it was negligible. This relative difference of sensitivity was more outstanding in case of crest settlement than in case of crest horizontal displacement. Also, it was found that the settlement and horizontal displacement of dam crest logarithmically decreased as the shear modulus increased and the difference between the maximum value and the minimum vale amounted to about 9.5 times in case of settlement and about 10 times in case of horizontal displacement.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.351-357
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• 2006

In this study, quantitative sensitivity analysis on rockfill material influencing the dam crest displacement of Concrete-Faced Rockfill Dam(CFRD) subjected to earthquake loading was carried out. The purpose of this study is to indicate the most important input parameter and to show the quantitative variation of displacement at the crest of CFR type dam during earthquake loading with this input parameter. From the sensitivity analysis, it was found that the crest displacement of CFR type dam subjected to dynamic loading was absolutely affected by the shear modulus of rockfill material and the effect of friction angle of it was negligible. This relative difference of sensitivity was more outstanding in case of crest settlement than in case of crest horizontal displacement. Also, it was found that the extent of effect of shear modulus on the displacement at the crest of CFRD due to dynamic loading decreased as maximum amplitude of input acceleration increased.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권11호
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• pp.33-46
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• 2013

본 연구는 최근 기상이변의 영향으로 활발히 진행 중인 댐 치수능력사업의 일환으로, 운영 중인 콘크리트 표면차수벽형석괴댐(Concrete Face Rockfill Dam, CFRD)에서 측정된 계측결과와 시간 의존적 점탄성모델인 Kelvin 모델을 회귀분석하여 댐완공 이후 추가적인 하중증가 없이도 발생되고 있는 크리프(Creep)와 같은 댐의 장기 변형특성을 예측하고, 이와 같은 댐의 변형특성이 댐 제체를 구성하는 재료의 물리적 특성치(E, G, K) 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 댐의 장기적인 변형거동에 따른 물리적 특성치 변화가 댐 안정성에 미치는 영향과 댐 증고 시 댐의 장기적인 안정성 확보를 위한 합리적인 댐 안정성 평가방법을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권5호
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• pp.509-520
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• 2020

현행 내진설계 일반(KDS 17 10 00)에 따르면 내진설계 시 사용하는 입력지진파에 대한 기준이 명확히 제시되어 있고 실지진파에 대해서는 표준설계응답스펙트럼에 맞추어 보정하도록하고 있으나, 실지진파 선택에 따른 영향이 사전에 평가되지 않아 지진파 선택 시 어려움이 있다. 본 연구에서는 국내외에서 발생한 실지진파에 대하여 국내 설계기준이 제시하는 표준설계응답스펙트럼에 부합하도록 보정한 후, 수치해석을 통하여 필댐의 침하량 변화를 평가하였다. 그 결과 댐 하단에 작용하는 자유장 가속도의 영향보다 댐 마루에서의 최대가속도, 댐제체를 통한 증폭 특성등 제체 상부의 거동이 침하량에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 동일한 표준설계응답스펙트럼으로 보정한 입력지진파일지라도 초기 실지진파와 댐 제체에서의 증폭 특성에 따라 침하량이 달리 평가될 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.39-49
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• 2007

본 연구의 목적은 수치해석을 이용한 정량적 민감도분석으로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량 변화의 주 영향인자를 찾고, 주 영향인자 변화에 따른 침하량의 변화양상을 고찰하고, 이로부터 지진하중을 받는 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하는 데 있다. 대형삼축압축시험으로부터 얻어진 사력재료 물성을 통계 분석하여 사력재료 물성 통계특성값을 산정하고, 산정된 통계특성값을 이용하여 작성된 27개 해석단면에 대해 해석조건을 달리한(2개 지진파, 각 지진파별 2가지 가속도 크기) 총 108개 CFRD 해석단면에 대한 동적수치해석을 수행, 그 결과를 이용한 정량적 민감도분석을 수행하였다. 민감도분석 결과, 지진하중 작용 시 CFRD 정상부 침하량은 입력 물성 중 전적으로 사력재료의 전단탄성계수에 의존하는 것으로 나타났고 점착력과 마찰각의 영향은 미미하였다. 민감도분석 결과와 전단탄성계수 변화에 따른CFRD 동적해석 결과로부터, 사력재료의 전단탄성계수와 간단한 댐 정보를 이용하여 지진하중 작용시 CFRD 정상부 침하량을 근사적으로 추정하는 방법을 제안하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.72-83
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• 2009

The purpose of this study is to examine the effects of a degree of discretization in the direction of longitudinal dam axis on the results of three dimensional fill dam dynamic analysis. In this study, the three dimensional dynamic analyses of the existing 'H' dam which is modeled with a different degree of discretization were carried out. From these results, the fundamental frequency of the dam and the responses at the dam crest such as acceleration and settlement were compared and analyzed. It was concluded that the size of finite element discretized in the direction of the longitudinal axis mush be smaller than 1/8 of dam length in order to obtain the reasonable fundamental frequency and response of acceleration and mush be smaller than 1/10 in order to obtain the reasonable settlement behaviors from the three dimensional dynamic analysis of the fill dam.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.147-155
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• 2023

This study aims to present a method to evaluate the relative risk of failure due to liquefaction of domestic small to medium-sized earthfill dams with a height of less than 15 m, which has little information on geotechnical properties. Based on the results of previous researches, a series of methods and procedures for estimating the probability of dam failure due to liquefaction, which calculates the probability of liquefaction occurrence of the dam body, the amount of settlement at the dam crest according to the estimation of the residual strength of the dam after liquefaction, the overtopping depth determined from the amount of settlement at the dam crest, and the probability of failure of the dam due to overtopping was explicitly presented. To this end, representative properties essential for estimating the probability of failure due to the liquefaction of small to medium-sized earthfill dams were presented. Since it is almost impossible to directly determine these representative properties for each of the target dams because it is almost impossible to obtain geotechnical property information, they were estimated and determined from the results of field and laboratory tests conducted on existing small to medium-sized earthfill dams in previous researches. The method and procedure presented in this study were applied to 12 earthfill dams on a trial basis, and the liquefaction failure probability was calculated. The analysis of the calculation results confirmed that the representative properties were reasonable and that the overall evaluation procedure and method were effective.