• 한국지반공학회논문집
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• 제35권12호
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• pp.69-89
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• 2019

사질토를 지나 풍화암에 4D 소켓된 매입 PHC말뚝에 대한 매개변수 수치해석 자료를 분석하여 지지력 표해 및 도해(I)이 제안된 바 있다(Choi et al., 2019a). 본 논문에서는 이를 활용하여 직경의 5% 침하량에서 발현되는 동원지지력을 산정할 수 있는 새로운 산정공식을 제안하였다. 제안식은 두 가지이며, 그 중에서 EQ-G1 제안식은 각각의 상대근입길이(L/D)에서 말뚝직경과 ${\bar{N}}$값(보정 N 값)을 고려하여 각 지지력 성분을 평가하며, 검증 결과는 다음과 같다. RQP는 약 71~94%로 나타났으며, 이는 일반 설계에서 사용하고 있는 지지력 산정공식으로 구한 SRF(26~37%)보다 큰 값을 나타냈다. RQP는 적정 설계의 범위로 분포하였는데, 4개 사례에서는 78, 136, 142, 180%로 나타났다. D_E는 β₁에 따라 달라질 수는 있는데, 본 연구에서는 0.85로 가정하였으므로 D_E는 약 85%로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안한 EQ-G1 제안식을 사용하여 PHC말뚝 몸체의 허용압축하중(P_all)까지 활용할 수 있는 적정설계를 수행할 수 있는 것으로 판단된다. 그리고 EQ-G2-3 제안식은 D, ${\bar{N}}$ 및 L/D를 동시에 고려하여 지지력 성분들을 평가할 수 있으며, 매입 PHC말뚝에서 지반의 압축지지력 산정 시 근사해법으로 활용할 수 있다.

• Wind and Structures
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• 제25권6호
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• pp.507-535
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• 2017

In the strong wind shutdown state, the blade position significantly affects the streaming behavior and stability performance of wind turbine towers. By selecting the 3M horizontal axis wind turbine independently developed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics as the research object, the CFD method was adopted to simulate the flow field of the tower-blade system at eight shutdown positions within a single rotation period of blades. The effectiveness of the simulation method was validated by comparing the simulation results with standard curves. In addition, the dynamic property, aerostatic response, buckling stability and ultimate bearing capacity of the wind turbine system at different shutdown positions were calculated by using the finite element method. On this basis, the influence regularity of blade shutdown position on the wind-induced response and stability performance of wind turbine systems was derived, with the most unfavorable working conditions of wind-induced buckling failure of this type of wind turbines concluded. The research results implied that within a rotation period of the wind turbine blade, when the blade completely overlaps the tower (Working condition 1), the aerodynamic performance of the system is the poorest while the aerostatic response is relatively small. Since the influence of the structure's geometrical nonlinearity on the system wind-induced response is small, the maximum displacement only has a discrepancy of 0.04. With the blade rotating clockwise, its wind-induced stability performance presents a variation tendency of first-increase-then-decrease. Under Working condition 3, the critical instability wind speed reaches its maximum value, while the critical instability wind speed under Working condition 6 is the smallest. At the same time, the coupling effect between tower and blade leads to a reverse effect which can significantly improve the ultimate bearing capacity of the system. With the reduction of the area of tower shielded by blades, this reverse effect becomes more obvious.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권6호
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• pp.675-688
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• 2024

Cold-formed steel (CFS) is prone to buckling failure under loading. Lightweight concrete (LC) made of lightweight aggregate has light weight and excellent thermal insulation performance. However, concrete is brittle in nature which is why different materials have been used to improve this inherent behavior of concrete. The distortional buckling (DB) performance of cold-formed steel-lightweight concrete (CFS-LC) composite columns was investigated in this paper. Firstly, the compressive strength test of foam concrete (FC) and ceramsite concrete (CC) was carried out. The performance of the CFS-LC members was investigated. The test results indicated that the concrete-filled can effectively control the DB of the members. Secondly, finite element (FE) models of each test specimen were developed and validated with the experimental tests followed by extensive parametric studies using numerical analysis based on the validated FE models. The results show that the thickness of the steel and the strength of the concrete-filled were the main factors on the DB and bearing capacity of the members. Finally, the bearing capacity of the test specimens was calculated by using current codes. The results showed that the design results of the AIJ-1997 specification were closer to the experimental and FE values, while other results of specifications were conservative.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3599-3609
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• 2010

연안개발과 해안매립을 사용하여 개발된 새로운 도시 건설의 수요가 증가하면서 해안구조물과 고층구조물의 시공이 증가하는 추세이다. 이러한 구조물에서 수평력과 인발력을 받는 구조물의 기초의 적용이 증가하고 있으며, 특히 구조물에서 인발력에 효과적으로 저항하기 위한 기초형식으로 선단확장형말뚝의 사용이 증가하고 있는 실정이다. 압축력을 받는 기초에 관한 많은 연구들이 이루어지고 있으나, 선단확장형말뚝의 인발저항에 관한 연구는 미비한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 국외 4개 현장을 대상으로 선단확장형말뚝을 시공하고 정재하시험을 실시하여 말뚝의 지지력 및 하중-변위특성과 주면마찰력을 고려한 하중분담을 고찰하였다. 또한 3차원 유한요소해석 및 이론에 의해 산정된 극한인발력과 현장시험의 극한인발력을 비교 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.17-28
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• 2017

본 연구에서는 다양한 형상 및 서로 다른 스케일로 설계된 스퍼드캔을 통한 관입/추출 실내 시험을 수행하였다. 이를 위해 국내의 대표적인 표준사인 주문진 모래와 카올리나이트를 사용하여 모래지반과 점토지반을 각각 조성하였다. 관입 시험을 통해 측정된 지지력은 기존 연구자들에 의해 제시된 얕은 기초 지지력 경험식으로 계산된 지지력과 비교하였으며, 스퍼드캔의 형상에 따른 관입/추출 시의 지지력 및 추출 시 요구되는 추출력의 차이를 비교 분석하였다. 분석 결과, 기존 연구자들에 의해 제시된 지지력 산정 경험식은 실제 관입을 통해 측정되는 지지력을 얕은 심도에서 비교적 정확하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 형상에 따른 차이는 모래지반과 점토지반에서 각각 다르게 나타났으며 상대적으로 연약한 점토지반에서 날카로운 spigot으로 인한 영향이 적은 것으로 나타났다. 또한 스퍼드캔의 경사는 관입 시 보다는 추출 시 요구되는 추출력에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 나타난 모래와 점토지반에서의 스퍼드캔 형상 별 관입/추출 거동 특성을 통해 스퍼드캔 설계 시 형상에 따른 지지력 및 추출력 특성파악에 참고자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제13권2호
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• pp.171-185
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• 2012

The calculation of fire resistance for a composite structural element comprises the calculation of the temperature within its cross-section and of the load bearing capacity, considering the evolution of the steel and concrete mechanical properties, function of the temperature. The paper proposes a method to calculate the bending capacity under ISO fire, for Slim Floor systems using asymmetric steel beams, with a wider lower flange or a narrow upper flange welded onto a half hot-rolled profile. The temperatures in the cross-section are evaluated by means of empirical formulas determined through a parametrical analysis, performed with the special purpose non-linear finite element program SAFIR. Considering these formulas, the bending capacity may be calculated, using an analytical approach to determine the plastic bending moment, for different fire resistance demands. The results obtained with this simplified method are validated through numerical analysis.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.307-310
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• 1999

In this panel test, the toughness and post-cracking tensile strength of SFRC(Steel Fiber Reinforced Concrete) measured on 24 panels(size; 60cm $\times$ 60cm $\times$ 10cm) which are the basic characteristics than can determine the load bearing capacity of SFRC are investigated. Those values are calculated using load-deflection curves and load-absorbed energy curves. Post-cracking tensile strength of SFRC in this study are determined by yield line theory. From the test results, it is seen that the higher the volume of steel fiber is, the higher the absorbed energy is.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.405-412
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• 2002

The performance of a hammer/driving systems is a major factor which affects bearing capacity and integrity of installed piles. Hammer performance can be evaluated from the results of dynamic pile testing using Pile Driving Analyzer(PDA). By comparing the rated energy with measured maximum transferred energy(EMX), the energy transfer ratio(ETR) can be calculated. This paper based on the dynamic measurements of 442 cases in 130 piling projects and evaluated ETR according to the hammer types(hydraulic and drop hammers) and pile types(steel and concrete piles).

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.95-105
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• 2003

암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정을 위하여 제안된 기존의 설계기준과 경험식들의 대부분은 재하시험의 결과에 일관되지 않은 파괴기준을 적용해서 얻어진 극한지지력에 근거해서 얻어졌다. 그 결과 이들산정식들은 동일한 조건에 설치된 말뚝에 대해서도 서로 다른 예측치를 제공하게 된다. 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력을 합리적으로 산정할 수 있는 최적의 지지력산정식을 결정하기 위하여 기존의 지지력산정식들에 대하여 정확도를 조사하였다. 이를 위해서 11개의 재하시험 결과에 동일한 파괴기준을 적용함으로써 말뚝의 극한선단지지력과 극한주면마찰력을 결정하였으며, 이들은 기존 산정식으로부터 계산된 예측치의 정확도 조사에 이용되었다. 예측치와 측정치를 비교한 결과 Zhang과 Einstein의 제안식과 NAVFAC의 설계기준에 의해 계산된 극한선단지지력이 실측치에 가장 근접한 것으로 나타났다. 그리고 극한주면마찰력의 경우에는 Rosenberg와 Journeaux의 제안식이 만족스러운 예측치를 제공하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권4호
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• pp.405-422
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• 2016

The paper deals with the results of the laboratory cyclic plate load tests performed on the reinforced soft clay beds. The performances of the clay bed reinforced with geocells and geocells with additional basal geogrid cases are compared with the performance of the unreinforced clay beds. From the cyclic plate load test results, the coefficient of elastic uniform compression ($C_u$) was calculated for the different cases. The $C_u$ value was found to increase in the presence of geocell reinforcement. The maximum increase in the $C_u$ value was observed in the case of the clay bed reinforced with the combination of geocell and geogrid. In addition, 3 times increase in the strain modulus, 10 times increase in the bearing capacity, 8 times increase in the stiffness and 90% reduction in the settlement was observed in the presence of the geocell and geogrid. Based on the laboratory test results, a hypothetical case of a prototype foundation subjected to cyclic load was analyzed. The results revealed that the natural frequency of the foundation-soil system increases by 4 times and the amplitude of the vibration reduces by 92% in the presence of the geocells and the geogrids.