국내 터널 갱구사면에 안정성을 확보하기 위한 사면보강은 앵커, 쏘일네일 및 록볼트 등을 이용한 다양한 공법이 사용되고 있다. 갱구 사면보강공법 및 보강재 배치, 보강재 길이 등을 선정하기 위해서는 시행착오법 등 시간이 많이 소요되기도 하며, 최적조건의 상태가 선정되었는지에 대한 검증이 쉽지 않은 경우도 발생한다. 본 연구에서는 FLAC3D 프로그램에 내장된 FISH 언어를 사용해서, 차분진화 알고리즘(DEA)을 적용한 최적화기법을 개발하였다. 갱구사면 보강공법 중에 쏘일네일링 공법에 대한 데이터베이스를 구축한 후, FLAC3D 해석을 통한 안전율 기반의 최적보강배치 계획을 선정할 수 있도록 하였다. 수치해석 결과, 완전조합(FC)에 비해서 DEA 기반의 최적화기법이 해석회수가 8배 정도 감소함을 확인하였다. 갱구 사면보강 설계 시 개발된 시스템을 활용하면, 최적보강배치 계획을 상대적으로 쉽게 선정할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 터널 내 화재 시 온도층 및 연기층의 유동성향을 분석한다. 이를 위해 전산 시뮬레이션을 활용하였다. NIST의 FDS를 통해 국도 및 고속도로 표준단면을 기준으로 화재 시나리오를 설정하였다. 연기층의 이동거리는 터널의 단면적이 증가할수록 내부 풍속에 의한 영향력이 감소하였으며, 내부 풍속이 상승할수록 경사에 의한 영향력이 감소하였다. 온도층의 이동거리는 내부풍속이 상승할수록 경사에 의한 영향력이 감소하였으며, 1 m/s 이상의 풍속에 냉각효과가 나타나 경사에 의한 영향력이 감소하였다
2-edge box girder bridges have been widely used in civil engineering practice. However, these bridges show weakness in aerodynamic stability. To overcome this weakness, additional attachments, such as fairing and flap, are usually used. These additional attachments can increase the cost and decrease the constructability. Some previous researchers suggested an aerodynamically stabilized 2-edge box girder section, giving a slope to the edge box instead of installing additional attachments. However, their studies are limited to only dynamic stability, even though static aerodynamic coefficients are as important as dynamic stability. In this study, focus was given to the evaluation of static aerodynamic response for a stabilized 2-edge box girder section. For this, the slopes of the edge box were varied from $0^{\circ}$ to $17^{\circ}$ and static coefficients were obtained through a series of wind tunnel tests. The results were then compared with those from computational fluid dynamics (CFD) analysis. From the results, it was found that the drag coefficients generally decreased with the increasing box slope angle, except for the specific box slope range. This range of box slope varied depending on the B/H ratio, and this should be avoided for the practical design of such a bridge, since it results in poor static aerodynamic response.
This thesis is results of experimental works on the behavior of the cut-and-cover tunnel. Centrifuge model tests were performed to simulate the behavior of the cut-and-cover tunnels having cross sections of national road and subway tunnels. Model experiments were carried out with changing the cut slope and the slope of filling ground surface. Displacements of tunnel lining resulted from artificially accelerated gravitational force up to 40g of covered material used in model tests, were measured during centrifuge model tests. In model tests, Jumunjin Standard Sand with the relative density of 80 % and the zinc plates were used for the covered material and the flexible tunnel lining, respectively. Basic soil property tests were performed to obtain it's the property of Jumumjin Standard Sand. Shear strength parameters of Jumunjin Standard Sand were obtained by performing the triaxial compression tests. Direct shear tests were also carried out to find the mechanical properties of the interface between the lining and the covered material. Compared results model tests estimation with respect to displacements of the lining.
This study aims to evaluate the natural lighting performance in the sound barrier tunnel. Therefore, to evaluate the daylighting performance, the combinations of 3 tunnel roof types which are flat-roof-type(type A), slope-roof-type(type B), arch-roof-type(type C) and 3 window types which are side-window-type(type 1), one-window-roof type(type 2), two-window-roof type(type 3) are evaluated by experimenting small scaled models. In this 9 cases of experiment, illuminance levels of each case are analyzed and evaluated. The conclusion of this study is that slope-roof-type(B) and arch-roof-type(C) is preferable to flat-roof-type(A) and one-window-roof-type(B) and two-window-roof-type(C) is preferable to side-window-type(A) for daylighting in the sound barrier tunnel.
The aerodynamic characteristics of the most popular car (PONY 2) produced in Korea have been experimentally investigated by Seoul National University's wind tunnel. The model (PONY 2) chosen for the wind tunnel was a 1/5 scale of the original car without simulated underbody, cooling air flow and accessories. The measured aerodynamic drag coefficient corrected by JARI formula is 0.45 which is very close to those of small foreign cars. To see the effect of the different configurations on the aerodynamic drag, the modifications have been made by changing the hood slope and backlight slope, and putting the add-on-aerodynamic devices on the orignal shape. The rear spoiler was found the most effective one to reduce the aerodynamic drag. It may be concluded that the considerable aerodynamic drag reduction can be achieved by changing the slopes and A-O-A devices at the proper places of the car.
In this study, we dealt with an analysis and development of measurement systems for tunnel and slope structures under a high velocity. Deterioration of tunnel and slope structures becomes a critical issue in regard to both safety and economic concerns. Deterioration itself is inevitable, but condition assessment technology and nondestructive evaluation techniques could provide solutions to ensure public safety by means of detecting damage before serious and expensive degradation consequences occur. We reviewed the existing monitoring and maintenance systems of slopes and tunnels and more advanced directions, especially for highways under high-speed vehicles.
총 7단 105 m 높이의 대규모 절개면을 가진 석산에 대하여 안정성 해석을 하였다. RMR, SMR 해석과 함께 FLAC/slope를 이용하여 지하수위의 변화에 따른 안정성 해석을 실시하였다. 해석결과 안산암 부분에 파괴의 위험성이 나타났으며 습윤 시 안전율이 낮게 나타나서 soil-nailing과 같은 대책이 필요한 것으로 나타났다. 사면의 안정성은 지하수위에 따라 크게 변하여 지하수위에 대한 정밀한 조사가 필요한 것으로 판단되었다.
Stability of rock slope is greatly affected by the geometry and strength of discontinuities developed in the rock mass. In this study an analytical method which is capable of analyzing the effect of relative orientation between the discontinuities and the slope face on the safety of slope by assessing their vector components was used to evaluate the stability and the maximum cut-angle for the proposed slope design. The results of computerized vector analysis revealed that slope area under investigation might be divided into 3 sections of different face directions. The safety factors for benches in each 3 sections were calculated using the limit-equilibrium theory. Then, by utilizing the concept of probabilistic risk analysis, the susceptibility of entire slope failure was estimated. Based on the distribution of safety factor in each bench, the maximum cut angle of each section could be selected differently ot achieve the permanent stability of the entire slope.
얕은 터널의 개착식 터널 라이닝에 발생하는 과잉토압은 라이닝의 변형과 손상을 유발하는 역학적 주요인자들 중의 하나이며(Kim, 2000), 과잉토압은 되메움토의 다짐불량, 자중에 의한 압밀, 강우의 침투에 의한 다짐, 차량에 의한 진동 등에 의해 발생할 수 있다(Komiya et al., 2000; Taylor et al., 1984; Yoo, 1997). 터널 라이닝에 발생하는 토압을 구하기 위한 많은 시험이 행해졌지만, 부등침하와 과잉토압을 줄일 수 있는 보강대책을 수립하기 위한 사례는 없다. 본 연구는 모래 지반에 $1.0D\sim1.5D$ 깊이에 개착식으로 시공하는 원형의 강성 터널에 작용하는 토압에 관한 것으로 진동다짐의 영향을 모형실험에서 충분히 반영하기 위하여 100Hz의 진동주파수를 사용하였다. 본 연구에서는 개착식 터널 라이링에 작용하는 부등침하와 과잉토압을 줄이기 위해서 지오텍스타일 매트를 설치하였다. 지오텍스타일 매트의 보강에 의한 부등침하와 토압의 감소효과를 확인하기 위해 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험에서 토피, 매트 보강형태, 절취면의 거칠기 등을 달리하여 가장효과적인 방법을 구하였다. 절취면의 거칠기 달리하기 위해 사면에 사포#100, 사포#400과 acetate 부착하였습니다. 무보강과 매트 보강에 대한 모형실험을 실시하여 구한 토압을 비교하여 매트 보강효과를 살펴보았으며, 사진분석법(Park, 2003)을 이용하여 지반의 변형을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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