• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.91-99
• /
• 2006

이 논문은 풍동실험 결과를 토대로 고층아파트 건축물의 풍압분포에 대한 내용을 다루고 있다. 태풍에 의해 창유리 파손을 입은 아파트 단지의 풍압모형을 제작하여 각 건축물의 상호간섭효과를 조사하였다. 풍동실험은 풍압모형을 이용하여 대형경계 층풍동에서 수행하였다. 간섭하는 주변건물의 여부에 따른 실험결과를 비교하고 검토하였다. 주변건물이 없어서 바람을 직접 맞을 때에는 105동, 106동은 주로 정압이 작용하였지만, 주변건물이 둘러싸고 있을 때의 105동, 106동은 큰 부압이 작용하는 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 고층아파트 외장재 설계시 외장재의 안전성 확보를 위해서는 풍동실험을 수행하여 바람에 의해 야기되는 상호간섭효과를 고려하는 것이 가장 적합한 방법이라 할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.347-370
• /
• 2011

이수가압식 쉴드공법은 이수압을 적정 수준으로 관리하면 특히 사질토에서 적용성이 우수하지만, 이수압이 낮으면 이수 유출 및 지반변형이 발생하기도 한다. 따라서 이수가압식 쉴드공법에서는 초기 막장압보다 큰 초과 이수압을 가하여 막장의 안정을 유지한다. 그러나 이수압이 너무 높으면 전방 지반의 수동 파괴를 유발하므로 전방 지반의 수동 파괴 위험성을 배제하고 이수압을 증가시키는 방법으로 막장 전방에 수평 차수층을 설치하는 방안이 있으나 그 위치와 규모 및 효과가 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 포화된 사질토에서 막장 전방에 차수 그라우팅을 적용할 경우에 발생하는 효과를 규명하기 위하여 모형실험을 수행하였다. 실험에서는 차수층의 위치와 길이를 변화시거면서 이수의 유출이나 지반 파괴 이전까지 이수압을 가하여 최대 이수압과 지반 변위 및 이수의 유출로 인한 파괴 형상을 측정하여 분석하였다. 실험 결과, 전방 차수층이 없는 경우에 최대 이수압과 초과 이수압은 토피고에 선형비례 하였으며, 차수층이 존재하는 경우에는 차수층이 없는 경우보다 이수압을 크게 가할 수 있어서 전방 차수층이 막장 안정성을 증대시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 막장 안정성 증대에 가장 큰 영향을 주는 적정 차수층의 규격은 길이 1.0 ~ 1.5D, 설치높이 1.0D로 나타났다. 초기 막장압 대비 최대 이수압의 비로 막장의 자립 안전율(F)을 제안할 수 있으며, 전방 차수층을 적정 위치에 설치할 경우 초기 막장압보다 3.5~4.0배 크게 이수압을 가할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
• /
• pp.373-379
• /
• 2001

When a train runs into a tunnel at high-speed, aerodynamic drag suddenly increases and the booming noise is generated at the exit of tunnel. The noise shape is very important to reduce the aerodynamic drag in tunnel as well as on open ground, and the micro-pressure wave that is a source of booming noise is dependent on nose shape, especially on area distribution. In this study, the nose shape has been optimized employing the response surface methodology and the axi-symmetric compressible Navier-Stokes equations. The optimal designs have been executed imposing various conditions of the aerodynamic drag and the micro-pressure wave on object functions. The results show that the multi-objective design was successful to decrease micro-pressure wave and aerodynamic drag of trains.

• KIEAE Journal
• /
• 제11권6호
• /
• pp.37-42
• /
• 2011

This Paper aims for analyzing the effect of opening types on wind-driven ventilation performance in basement parking lots of apartment. The scale model of basement parking lot was made, wind tunnel tests conducted. Wind pressure of three opening types was measured, wind pressure coefficient calculated. As the result, it showed that the air flow pattern of stack type opening was strongly changed by wind direction, but it was almost not at scuttle vent type. But, as for the difference of wind pressure coefficient, stack type opening was more than the other two types.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제20권3호
• /
• pp.267-273
• /
• 2020

Solutions of the water pressure and groundwater inflow distribution along the tunnel perimeter in a half-infinite aquifer were investigated considering the conditions of the constant head and constant water pressure. It is assumed that the circular tunnel is buried in a fully saturated, homogeneous, isotropic and half-infinite space. Coordinate transformation technique was adopted, the problem of solving the control equations of water pressure in the Cartesian coordinate was transformed to that in the bipolar coordinate system, which can significantly simplify the derivation procedure of the water pressure and inflow distribution. The validation results show the accuracy and advantage of the proposed approach.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.429-440
• /
• 2015

본 연구에서는 배수형 쉴드터널 적용시 작용수압의 저감을 평가하기 위해 모형실험장치를 개발하여 배수 및 비배수 조건에서 작용수압 차이를 실험하였다. 모형실험 결과 배수 조건에서 간극수압 증가율이 감소하는 경향을 보였고, 비배수 조건에 비해 전응력이 더 작게 나타나 모형터널 내 지하수 유입에 의해 작용수압이 저감되는 것으로 나타났다. 현장계측 결과 쉴드터널 배면 지반 내 작용수압은 지하수위로 계산되는 수압($r_w{\cdot}H$)보다 약 11~22%정도 적게 나타났다. 모형실험 및 현장계측 결과에서 배수 및 비배수 조건의 이론적인 설계수압과 작용수압의 차이가 나타났는데, 배수형 쉴드터널 적용시 기존 설계수압보다 감소된 수압을 적용하는 것이 가능할 것으로 판단되며, 수압 감소를 통해 세그먼트 단면 축소도 가능할 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제17권1호
• /
• pp.97-107
• /
• 2019

Based on the results of Han et al. (2016), in the failure zone ahead of the tunnel face it can be obviously identified that a shear failure band occurs in the lower part and a pressure arch happens at the upper part, which was often neglected in analyzing the face stability of shield tunnel. In order to better describe the collapse failure feature of the tunnel face, a new improved failure mechanism is proposed to evaluate the face stability of shield tunnel excavated in layered soils in the framework of limit analysis by using spatial discretization technique and linear interpolation method in this study. The developed failure mechanism is composed of two parts: i) the rotational failure mechanism denoting the shear failure band and ii) a uniformly distributed force denoting the pressure arch effect. Followed by the comparison between the results of critical face pressures provided by the developed model and those by the existing works, which indicates that the new developed failure mechanism provides comparatively reasonable results.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.355-363
• /
• 2006

본 연구에서는 연약한 지반에 속하는 모래지반과 풍화토가 터널상부에 존재하며 연암층에 위치하는 해저터널을 대상으로 터널 배면의 간극수압이 터널의 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 비배수 조건과 배수조건을 가정하여 연계해석을 수행하였다. 비배수 터널의 경우에도 숏크리트 두께를 달리하여 안정성을 비교하였으며, 배수 터널의 경우는 숏크리트의 투수계수와 공극률을 달리하여 민감도분석을 수행하였다. 해저터널의 안정성은 유광호 등(2000, 2001, 2005)에 의해 제안된 전단강도감소 기법을 사용하여 수치적으로 구해지는 안전율을 사용하였다. 본 연구에서는 수리-역학적 연계해석 시 시공단계별 정상류 상태를 먼저 재현하고 터널의 안전율을 구했다. 연구결과 터널내로의 지하수 유입량을 어느 정도 허용함으로써 오히려 터널의 안정성이 높아짐을 확인할 수 있었다.

• 설비공학논문집
• /
• 제15권8호
• /
• pp.630-640
• /
• 2003

As tunnel ventilation has recently been playing a major role in the tunnel construction and maintenance, longitudinal ventilation systems with jet fans have been utilized a great deal because they are economical and effective. However, due to the length of tunnels and heavy traffic, it is hard to take the field measurements. In this study, therefore, the computer simulation and the model experiment of producing a wind tunnel were carried out simultaneously and the results were compared. The ultimate objective of this research was to interpret the air flow pattern inside the tunnel with a jet-fan was set up, and to offer the useful data for jet-fan installation and operation. The experiment was carried out with varying the jet-fan diameters, location of installation, the discharge velocity. Result showed that as the initial static pressure came up with the negative pressure, the tunnel air flowed into the inside of tunnel from outside due to the entrainment-effect and the backflow-phenomenon by separation-effect was observed in the lower half part of the tunnel. As the jet-fan was getting closer to the tunnel wall, the entrainment-effect caused by the interaction with the wall was increased; however, the mixing distance and irregular flow section became longer, and also the air pressure loss generated by wall friction was large.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제10권4호
• /
• pp.471-526
• /
• 2016

In order to investigate water flow characteristics after inrushing in process of karst tunnel excavation, numerical simulations for five case studies of water inrush from the tunnel floor are carried out by using the FLUENT software on the background of Qiyueshan high risk karst tunnel. Firstly, the velocity-distance curves and pressure-distance curves are drawn by selecting a series of probing lines in a plane. Then, the variation characteristics of velocity and pressure are analyzed and the respective optimized escape routes are made. Finally, water flow characteristics after inrushing from the tunnel floor are discussed and summarized by comparing case studies under the conditions of different water-inrush positions and excavation situations. The results show that: (1) Tunnel constructors should first move to the tunnel side wall and then escape quickly when water inrush happens. (2) Tunnel constructors must not stay at the intersection area of the cross passage and tunnels when escaping. (3) When water inrush from floor happens in the left tunnel, if tunnel constructors meet the cross passage during escaping, they should pass through it rapidly, turn to the right tunnel and run to the entrance. (4) When water inrush from floor happens in the left tunnel, if there is not enough time to escape, tunnel constructors can run to the trolley and other equipment in the vicinity of the right tunnel working face. In addition, some rescuing equipment can be set up at the high location of the cross passage. (5) When water inrush from floor happens in the cross passage, tunnel constructors should move to the tunnel side wall quickly, turn to the tunnel without water inrush and run to the entrance. (6) When water inrush from floor happens in the cross passage, if there is not enough time to escape, tunnel constructors can run to the trolley and other equipment near by the left or the right tunnel working face. The results are of important practical significance and engineering value to ensure the safety of tunnel construction.