• Interaction and multiscale mechanics
• /
• 제5권4호
• /
• pp.369-383
• /
• 2012

In this paper, soil-structure interaction analysis has been presented for beams resting on multilayered geosynthetic-reinforced granular fill-soft soil system. The soft soil and geosynthetic reinforcements are idealized as nonlinear springs and elastic membranes, respectively. The governing differential equations are solved by finite difference technique and the results are presented in non-dimensional form. It is observed from the study that use of geosynthetic reinforcement is not very effective for maximum settlement reduction in case of very rigid beam. Similarly the reinforcements are not effective for shear force reduction if the granular fill has very high shear modulus value. However, multilayered reinforced system is very effective for bending moment and differential settlement reduction.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.363-370
• /
• 2001

A computationally efficient algorithm to analyze a group pile behavior is proposed by consideration of both soil-pile and pile-cap interactions. Using toad transfer method the nonlinear characteristics of the soil-pile interaction for a single pile is modeled by piecewise linear soil springs (p-y, t-z, and q-z curves). Beam-column method, one of the most practical approaches, is used for numerical modeling of the soil-pile system. In addition to the group effect resulting from the soil-pile-soil interaction, for a more realistic analysis it is essential to consider the effect of pile-cap interaction including geometric configuration of the piles in a group and conectivity conditions between piles and the cap. This paper mainly focuses on the pile-cap interaction and the development of a rational numerical procedure of its incorporation with the beam-column method.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권9호
• /
• pp.5-17
• /
• 2022

최근, 잔교식 말뚝 구조물의 응답스펙트럼해석 시 지반-말뚝 상호작용을 모사하기 위해 가상고정점(virtual fixed point) 및 탄성지반스프링(elastic soil spring) 방법에 관한 몇몇 연구가 수행되어 왔다. 그러나, 가상고정점 방법 및 탄성지반스프링 방법의 경우 지진 가속도 크기에 따라 변하는 지반 스프링 강성을 적절히 고려할 수 없으며, 현재까지 이를 고려한 잔교식 말뚝 구조물의 응답스펙트럼해석에 관한 연구는 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 지진 가속도 크기에 따라 변하는 지반 스프링 강성을 고려하여 응답스펙트럼해석을 수행하였으며, 기존에 제시된 가상고정점 및 탄성지반스프링 방법과의 비교를 통해 잔교식 말뚝 구조물의 동적 거동을 평가하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 가상고정점 모델의 경우 모멘트 차이가 최대 117% 발생하였고, Terzaghi(1955) 탄성지반스프링 모델의 경우 모멘트 차이가 최대 21% 발생하였다. 반면, API(2000) p-y 곡선을 바탕으로 지진 가속도 크기에 따라 변하는 지반 스프링 강성을 고려하여 응답스펙트럼해석을 수행하는 경우 실험 및 해석의 모멘트 차이가 최대 4% 미만으로 도출되어 실험모델의 응답을 가장 적절히 모사하는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제16권2호
• /
• pp.12-29
• /
• 2011

Risk-based screening levels (RBSLs) of some pollutants for residential adults were derived with risk assessment tools developed by United States Environmental Protection Agency (USEPA), American Society for Testing and Materials (ASTM), and Korea Ministry of Environment (KMOE) and compared each other. To make the comparison simple, ingestion of soil, dermal contact with soil, outdoor inhalation of vapors, indoor inhalation of vapors, and inhalation of soil particulates were chosen as exposure pathways. The results showed that the derived RBSLs varied for every exposure pathway. For direct exposure pathways (i.e., ingestion of soil and dermal contact with soil), the derived RBSLs varied mainly due to the different default values for exposure factors and toxicity data. When identical default values for the parameters were used, the same RBSLs could be derived regardless of the assessment tools used. For inhalation of vapors and inhalation of soil particulates, however, different analysis methods for cross-media transfer rates were used and different assumptions were established for each tool, identical RBSLs could not be obtained even if the same default values for exposure factors were used. Especially for inhalation of soil particulates pathway, screening level derived using KMOE approach (most conservative) was approximately 5000~10000 times lower than the screening level derived using ASTM approach (least conservative). Our results suggest that, when deriving RBSL using a specific tool, it is a prerequisite to technically review the analysis methods for cross-media transfer rates as well as to understand how the assessment tool derives the default values for exposure factors.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.5-16
• /
• 2000

본 연구에서는 지금까지 수행한 일련의 결과들에 근거한 지반력 계수와 극한 지반반력을 역해석적 방법으로 결정하고 이를 이용하여 비균질 지반에서의 비선형 수평거동을 예측할 수 있는 해석기법을 제안하고자 함이 목적이다. Chang이 제안한 해석기법은 비균질 지반의 비선형적인 거동을 예측하기에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 말뚝의 비선형 거동 예측을 위하여 Chang 모델에 p - y 곡선을 적용하는 복합적인 해석기법을 제안하고 해석 프로그램을 개발하였다. 그리고 본 해석기법의 적용성 검증을 위하여 모형실험 및 현장실험 결과와 상용 프로그램인 Pentagon2D을 이용한 해석 결과와 비교 검토하였다. 해석상에 이용한 지반반력 계수와 극한 지반반력은 균질지반에서 결정된 값을 비균질 지반에 적용하였으며, 본 해석기법에 의한 거동 예측결과는 모형실험 결과와 잘 일치하였다. 또한 현장실험과의 비교에서도 정도 높은 일치성을 보였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.91-102
• /
• 1990

본 연구는 다양한 지반조건에 따른 동적거동해석의 안정성 및 경제성을 분석하기 위하여 토사지반을 포함하는 시험부지를 선택하여 토사지반에서는 미소변형율의 crosshole test 및 downhole test와 대변형율의 반복삼축시험, 암반에서는 미소변형율에서 현장시험인 crosshole test, downhole test와 실내시험인 sonic test를 실시해 변형율에 따른 지반의 동적전단계수, 감쇠비와 포아슨비 등을 측정하였다. 시험으로 구한 동적지반특성과 기초특성과의 상관관계를 회귀분석을 통하여 분석하였고, 지반의 설계대표치는 시험결과를 토대로 지반별 분포특성 및 영향요인을 고려하여 토사지반에서는 비선형 응력-변형모델로, 암반에서는 미소변형율에서의 동적지반특성을 산정하였다. 상기의 지반구성방정식과 대표치 산정과정은 실제 시험결과 분석, 지반입력 data 산정에 활용 가능하도록 체계화하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권3호
• /
• pp.1017-1025
• /
• 2013

본 연구에서는 강우 침투에 의한 사면의 모관흡수력 분포특성을 분석하기 위하여 수리학적-역학적 특성을 고려한 동시연계해석을 수행하였다. 이를 위해, 국내 3가지 지역에서 채취한 풍화토를 대상으로 함수특성곡선(SWCC)을 산정하였으며, 이를 토대로 지반조건, 강우특성, 사면경사에 따른 모관흡수력의 변화를 관측하였다. 그 결과, 강우강도가 증가함에 따라 사면내의 모관흡수력은 급격히 감소하는 경향이 나타났으며, 사면 경사에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 또한 강우강도보다 포화투수계수가 작은 지반은 표층에서 포화가 쉽게 일어나는 것을 확인하였으며, 다층으로 존재하는 경우에도 사면표층 지반의 수리학적 특성이 모관흡수력 분포에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제32권6호
• /
• pp.448-454
• /
• 2007

This study was conducted to develop a 100 kPa soil tensiometer mainly consisted of a porous ceramic cup, water-holding tube, and a digital vacuum gauge, through theoretical design analysis and experimental performance evaluation. Major findings were as follows. 1. Theoretical analysis showed that air entry value of a porous media decreased as the maximum effective size of the pore increased, and the maximum diameter of the pores was $2.9\;{\mu}m$ for measuring up a 100 kPa of soil-water tension. 2. Property analysis of tensiometer porous cups supplied in Korean domestic market indicated that main components were $SiO_2$ and $Al_2O_3$ with a porosity range of $33.8{\sim}49.3%$. 3. The porous cup selected through sample fabrication and air-permeability tests showed weight ratios of 87% and 11% for $Al_2O_3$ and $SiO_2$. The analysis of SEM (scanning electron microscope) images showed that the sample was sintered at temperatures of about $1150^{\circ}C$, which consisted of pores with sizes of up to 25% of those for commercial porous cups. 4. The prototype soil tensiometer was fabricated using the developed porous cup and a digital vacuum gauge that could measure water tension with a pressure of 85 kPa in air tests. 5. In-soil tests of the prototype conducted during a period of 25-day drying showed that soil-water tension values measured with the prototype and commercial units were not significantly different, and soil-water characteristic curves could be established for different soils, confirming accuracy and stability of the prototype.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.21-28
• /
• 2009

지반-말뚝-구조의 상호작용을 정밀하게 해석하기 위해서는 토층, 말뚝 그리고 구조물의 적절한 묘사가 필요하다. 일반적으로 사용하는 유한요소해석의 경우에는 지반이나 구조물의 물성이 바뀌는 경계를 따라서 요소의 경계가 정해지게 된다. 그러나 실제로는 토층 단면과 말뚝의 형상이 매우 복잡하여 요소의 배열이 매우 어려운 작업이 될 수 있다. 이 어려움을 해결하기 위하여, 이 논문에서는 불연속선의 위치에 관계없이 규칙적인 요소를 사용하여 쉽게 적분을 가능하게 하는 다른 적분 방법을 채택하였다. 이 방법을 적용함으로 써 요소는 매우 빠르고 규칙적인 강성 매트릭스를 만든다. 구조물 응답에 대한 토층과 말뚝의 영향을 조사하였고, 예를 통하여 본 방법의 유효성을 보였다. 탄성 말뚝의 사용으로 20% 대의 가속도 감소 효과를 얻었고 지반 층의 모양에 따라 그 영향이 변하는 것을 확인하였다.

• 농업과학연구
• /
• 제48권4호
• /
• pp.891-897
• /
• 2021

There is a need for a technology that can quickly and accurately analyze soil carbon contents. Existing soil carbon analysis methods are cumbersome in terms of professional manpower requirements, time, and cost. It is against this background that the present study leverages the soil physical properties of color and water content levels to develop a model capable of predicting the carbon content of soil sample. To predict the total carbon content of soil, the RGB values, water content of the soil, and lux levels were analyzed and used as statistical data. However, when R, G, and B with high correlations were all included in a multiple regression analysis as independent variables, a high level of multicollinearity was noted and G was thus excluded from the model. The estimates showed that the estimation coefficients for all independent variables were statistically significant at a significance level of 1%. The elastic values of R and B for the soil carbon content, which are of major interest in this study, were -2.90 and 1.47, respectively, showing that a 1% increase in the R value was correlated with a 2.90% decrease in the carbon content, whereas a 1% increase in the B value tallied with a 1.47% increase in the carbon content. Coefficient of determination (R²), root mean square error (RMSE), and mean absolute percentage error (MAPE) methods were used for regression verification, and calibration samples showed higher accuracy than the validation samples in terms of R² and MAPE.