• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.223-232
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• 2003

본 연구에서는 DSC를 이용한 구성방정식을 이용하여 토목섬유 사이의 접촉전단 응력과 변위와의 관계를 모델링하였다. DSC 모델은 두 개의 기준 상태, 즉 상대적으로 손상되지 않은 RI 상태와 완전히 파괴된 FA 상태와 한가지의 교란 함수로 구성된다. 본 모델은 통합된 모델로서, RI 상태를 탄성-완전 소성 모델, 계층적 단일 항복곡면 (HiSS) 모델 등 다양한 모델을 이용하여 모사할 수 있다. 한편 본 모델은 탄성과 소성 변위를 동시에 고려할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 4가지의 대형 직접전단 시험으로부터 측정된 자료와 측정자료로부터 도출된 모델 변수를 이용하여 재해석한 결과를 서로 비교하여, 둘 사이의 비교 결과가 상당히 일치함을 발견하였으며, 특히 표면이 매끄러운 지오멤브레인의 접촉면에서는 매우 상관관계를 보였다. 비록 표면이 거친 지오멤브레인이 포함된 접촉면에서는 예측 최대 전단강도가 실험결과와 약간의 차이를 보이기는 하였지만, 전체적으로 본 모델이 최대 전단응력이 나타나는 변위점과 대변형에서의 전단강도를 상당히 정확히 예측하였으며, 이를 통해 본 모델이 변형율 연화 현상을 보이는 접촉면 전단거동의 모델링에 유용함을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권3호
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• pp.301-315
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• 2023

Adopting cohesive soil as geocell-pocket infill materials is not fully accepted by researchers in the field of road engineering. The cohesion that may inhibit the lateral limitation of geocells is a common vital idea that exists within every researcher. However, the influence of infill materials' cohesion on geocell-reinforced performance is still not thoroughly determined. The mechanism behind this still needs to be studied in depth. This study initially discussed the relationship between subgrade bearing capacity, geocells' contribution to reinforced performance, and infill materials' cohesion (IMC). A law was proposed that adopting the soil with high cohesion as infill materials benefited the subgrade bearing capacity, but this was attributed to the superior mechanical properties of infill materials rather than geocells' contribution. Moreover, the vertical and lateral deformation of subgrade, coupling shear stress and confining stress of geocells, and deformation of geocells were deeply studied to analyze the mechanism that high cohesion can inhibit the geocells' contribution. The results indicate that the infill materials with high cohesion result in the total displacement of the subgrade toward to deeper depth, not the lateral direction. These responses decrease the vertical coupling shear stress, confining stress, and normal displacement of geocell walls, which weaken the lateral limitation of geocells.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권11호
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• pp.1711-1718
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• 2004

When the tracked vehicle is running on various types of terrain, the physical properties of the interacting ground can be different. In this paper, the interactions between track link and soft soil ground are investigated using static sinkage theory of soil ground. Grouser surfaces of a track link and triangular patches of ground are implemented for contact detection algorithm. Contact force at each segment area of a track link is computed respectively by using virtual work concept. Bekker's static soil sinkage model is applied for pressure-sinkage relationship and shear stress-shear displacement relationship proposed by Janosi and Hanamoto is used for tangential shear forces. The repetitive normal loads of a terrain are considered because a terrain element is subject to the repetitive loading of the roadwheels of a tracked vehicle. The methods how to apply Bekker's soil theory for multibody track system are proposed in this investigation and demonstrated numerically by high mobility tracked vehicle.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권1호
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• pp.17-31
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• 2014

This paper investigates the development of failure surfaces induced by an embankment on soft marine clay deposits and the characteristics of such surfaces through numerical simulations and its comparative study with monitoring results. It is well known that the factor of safety of embankment slopes is closely related to the vertical loading, including the height of the embankment. That is, an increase in the embankment height reduces the factor of safety. However, few studies have examined the relationship between the lateral movement of soft soil beneath the embankment and the factor of safety. In addition, no study has investigated the distribution of the pore pressure coefficient B value along the failure surface. This paper conducts a continuum analysis using finite difference methods to characterize the development of failure surfaces during embankment construction on soft marine clay deposits. The results of the continuum analysis for failure surfaces, stress, displacement, and the factor of safety can be used for the management of embankment construction. In failure mechanism, it has been validated that a large shear displacement causes change of stress and pore pressure along the failure surface. In addition, the pore pressure coefficient B value decreases along the failure surface as the embankment height increases. This means that the rate of change in stress is higher than that in pore pressure.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.303-314
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• 2009

암석 절리면의 거칠기의 발현에 따른 돌출부의 손상 특성을 연구하기 위해 전단시험 한 절리면 시편에 대한 이미지 분석을 수행하였다. 동일한 절리면에 대한 반복적인 시험에는 복제 시편을 사용한 모델시험이 가장 적합하였으므로 암석절리면으로부터 각기 다른 4종류의 3차원 거칠기를 복제하고, 고강도 석고를 사용한 시편을 제작하였다. 연직응력 수준을 변화시키며 총 20여회의 전단시험을 실시하였으며, 전단된 시편의 디지털 사진의 이미지 분석을 통하여 손상된 거칠기의 국지적 양상과 규모를 분석하였다. 분석 결과 거칠기의 손상 특성은 연직응력의 수준에 크게 의존하며, 돌출부의 파괴와 마모로 규정할 수 있는 것으로 나타났다. 돌출부 손상은 첨두 전단변위에서 가장 많이 발생하며, 변위가 증가하면 작은 돌출부들이 새롭게 손상되어 평균적인 돌출부의 손상 규모는 일정한 것으로 나타났다. 고강도 석고를 사용한 전단시험 결과에 자연 암석절리의 돌출부를 구성하는 광물입자의 물리적 특성이 완전하게 반영될 수는 없다. 그러나 첨두 전단변위와 돌출부 손상과의 상관관계에 대한 정량적 연구 결과는 돌출부 손상 특성의 파악이 암석 절리면 역학적 특성과 전단모델의 연구에 매우 중요한 수단이 될 수 있음을 보여준다.

• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.551-558
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• 2020

기존 시험법은 암석시편의 절리면 직접전단시험시 겉보기 면적의 변화를 고려해야 한다고 명시하고 있다. 본 기술보고는 암석코어 시편의 절리면 직접전단시험시 겉보기 면적 계산방법을 제시하였다. 암석코어 시편의 초기 절리면을 타원으로 가정하고, 타원의 중첩면적 감소를 계산하는 수식을 정리하였다. 전단변위와 겉보기 면적을 정규화하면 타원형상에 관계없이 일정한 변화 비율을 가지는 것을 확인하였다. 암석코어 시편 전단시험을 위한 정규화 실험상수를 제안하여 일반화된 계산방법을 제안하였다. 그 방법을 실제 전단시험의 데이터에 적용하여 결과 변화값을 확인하고, 정확도에 대해 간략히 토의하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3C호
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• pp.105-113
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• 2009

프레셔미터 시험은 하중에 따른 변위 곡선에 기초하여 지반의 변형특성을 평가할 수 있는 시험 방법으로 현장의 응력 상태 및 토체의 입자 구조를 그대로 반영하여 지반의 비선형적인 변형특성을 평가할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 교란의 영향을 최소화 할 수 있는 하중 재재하 곡선을 이용하여 전단탄성계수의 감쇠 특성을 평가할 수 있는 시험및 해석 방법을 제안하고 있다. 하중 제하-재재하 과정에서 발생될 수 있는 원지반과의 응력 차이를 고려하여 최대 전단탄성계수를 산정하고, 재재하 곡선의 감쇠 특성과 결합하여 변형률 크기에 따라 감쇠되는 전단탄성계수의 특성을 평가하고 있다. 이를 위하여, 대형 압력 토조를 이용하여 다양한 지반 조건에서 프레셔미터 시험을 수행하였으며, 벤더 엘리먼트 시험및 공진주 시험을 통하여 전단탄성계수 감쇠 특성을 평가, 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권11호
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• pp.2287-2296
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• 2002

Most cracks in the structure occur under mixed mode loading and those fatigue crack propagation behavior heavily depends on the stress ratio. So, it is necessary to study the fatigue behavior under mixed mode loading as the stress ratio changes. In this paper, the fatigue crack propagation behavior was respectively investigated at stress ratio 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 and we changed the loading application angle into 0$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 60$^{\circ}$ to apply various loading mode. The mode I and II stress intensity factor of CTS specimen used in this study was calculated by the displacement extrapolation method using FEM (ABAQUS). Using both the experiment and FEM analysis, we have concluded the relationship between crack propagation rate and stress intensity factor range at each loading mode due to the variation of stress ratio. Also, when the crack propagated under given stress ratio and loading mode condition, we have concluded the dominant factors of the crack propagation rate at each case.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.687-694
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• 2014

이 연구에서는 철근콘크리트 전단벽의 경계요소의 연성설계를 위한 변위연성비모델을 제시하였다. 부재의 길이에 따른 곡률과 자유단에서의 변위를 산정하기 위한 전단벽의 단면의 변형률 및 내부힘들의 분포는 베르누이(Bernoulli)의 정리, 변형률 적합조건 및 힘의 평형조건을 이용하여 이상화하였다. 경계요소내의 횡보강근에 의한 구속효과는 Razvi and Saatcioglu에 의해 제시된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 이용하여 고려하였다. 항복시 및 최대내력 이후 최대모멘트 80%에서의 곡률은 등가소성 힌지길이 개념을 도입하여 변위값으로 환산하였다. 일반화된 변위연성비의 모델은 다양한 범위에서 수행된 변수연구로부터 얻어진 데이터들의 회귀분석을 통하여 단순식으로 정립되었다. 제시된 단순모델은 실험결과 대비 평균, 표준편차 및 변동계수가 각각 1.05, 0.19 및 0.18로 대부분의 실험결과의 경향을 잘 예측하였다. 따라서 제시된 모델은 경계요소에서 소요연성비에 따른 횡보강근의 상세를 결정하는데 쉽게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제17권2호
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• pp.157-172
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• 2016

This paper presents a Strut-and-Tie Model for reinforced concrete (RC) columns subject to lateral loading. The proposed model is based on the loading path for the post-yield state, and the geometries of struts and tie are determined by the stress field of post-yield state. The analysis procedure of the Strut-and-Tie Model is that 1) the shear force and displacement at the initial yield state are calculated and 2) the relationship between the additional shear force and the deformation is determined by modifying the geometry of the longitudinal strut until the ultimate limit state. To validate the developed model, the ultimate strength and associated deformation obtained by experimental results are compared with the values predicted by the model. Good agreements between the proposed model and the experimental data are observed.