• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권3호
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• pp.33-52
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• 1997

비선형 3차원 유한요소 해석법을 이용하여 타이백으로 억지된 토류벽의 거동을 분석하여 설계시에 고려되는 중요 파라미터의 영향을 조사하였다. 제안된 유한요소기법에서 엄지말뚝과 텐던 정착길이는 빔요소로, 토류판은 쉘요소로, 텐던 비정착길이는 스프링 요소로 모델링하였다. 사용된 흙의 거동모델은 사질토의 비선형 거동 특성과 응력이력을 고려할 수 있는 기존의 Hyperbolic 모델을 수정하여 사용하였으며 벽체 전면에서의 굴착, 타이백 설치, 타이조임 그리고 재굴착 등의 모든 축조과정을 단계별로 해석할 수 있는 시뮬레이션 기법을 제안하였다. 여러 가지 주요 설계인자를 변화시키며 파라메트릭 해석을 수행하였고 이 결과 앵커의 위치, 앵커의 비정착 길이, 앵커 조임 하중의 크기와 엄지말뚝의 근입긴이등의 영향을 밝혀낼 수 있었다. 이 해석 결과를 토대로 새로운 설계지침을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.108-113
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• 2018

기존 구조물의 노후화로 인하여 보수 및 보강에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있다. 탄소섬유를 사용한 외부 부착공법은 경제적이고 짧은 시간에 보강 작업이 이루어질 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 탄소섬유를 사용한 전단 보강에는 일 방향 레이아웃이 많이 사용되고 있으며, 재료의 양, 섬유의 각도 그리고 간격 등에 관한 실험 연구가 많이 진행되었다. 하지만 예비 실험 결과를 통하여 이 방향 전단보강 레이아웃은 일 방향 전단보강보다 좀 더 효율적으로 부재를 구속하는 것을 확인하였다. 따라서, 유사한 재료의 양을 사용하여 일 방향과 이 방향 전단 보강 작업이 이루어진 후 실험을 통하여 두 보강작업의 효과가 검증되었다. 탄소섬유 보강 작업을 할 때는 탄소섬유의 부착파괴를 방지하기 위하여 탄소섬유 앵커가 설치되었다. 탄소섬유 앵커와 탄소섬유 레이아웃의 전단보강 효과는 실험 경간에 발생한 주인장 변형률의 분포를 통하여 검증되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.197-206
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• 2004

쏘일네일링 공법을 도심지 지하굴착 공사에 있어, 지중매설물이 인접하여 존재하거나 대지경계선 등의 준수 등 시공조건에 따라서 설치네일의 길이가 제한되는 경우 및 연약한 지반을 보강할 경우 등과 같은 벽체변위 및 지표침하 억제와 안정성 증대 등을 위하여, 지반앵커공법과 유사한 프리텐션 방식의 도입이 필요한 실정이다. 지반앵커공법과 유사한 프리텐션 방식의 쏘일네일링 공법을 도입하게 될 경우, 단계별 굴착시 발생하는 변위를 최소화할 수 있을 것으로 예상되며 국부적인 안정성도 증대할 것으로 사료된다. 따라서, 본 연구에서는 단계별 굴착시 유발되는 벽체변위 및 침하량 등을 억제하기 위한 노력의 일환으로, 프리텐션 쏘일네일링 시스템을 개발하였다. 또한 최대 프리텐션하중 및 프리텐션 시스템의 안정성을 평가하기 위해, 영향원 반경, 다이레이턴시 각, 정착길이 등을 반영한 설계기법을 제안하였으며, 펀칭전단파괴에 저항할 수 있는 숏크리트의 요구두께를 결정하는 신뢰도 평가기법을 제안하였다. 아울러 설계예제와 $FLAC^{2D}$ 프로그램 수치해석을 통해 프리텐션에 의한 변위 감소효과를 살펴봤으며, 전단강도감소기법을 도입한 안정해석이 $FLAC^{2D}$ 프로그램을 토대로 수행되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.75-86
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• 2016

PURPOSES : The purpose of this study is to investigate characteristics of crack spacing and crack width and their relationship in continuously reinforced concrete pavement (CRCP) based on the data obtained from long-term field observations. METHODS : The crack spacings and crack widths are measured periodically over 10 years at two different CRCP sections: one with asphalt bond breaker beneath concrete slab, and the other with bonded lean concrete base beneath concrete slab. The effects of steel ratio, type of underlying layer, terminal treatment method, and seasonal temperature change on the crack characteristics are evaluated by analyzing the measured data. RESULTS : The CRCP with lean concrete base shows smaller crack spacings than those of the CRCP with asphalt bond breaker. As the steel ratio increases, both the crack spacing and crack width tend to decrease. The crack width becomes larger as the crack age increases, but once the crack age is over a certain value the crack width tends to converge. When the terminal anchor lug system is not used and the expansion joints are employed at the terminals, the crack spacings and crack widths increase near the terminal sections. The crack spacing and crack width seem to be proportional each other, but not necessarily linearly, and their relationship is more distinguished in the summer when the crack widths become smaller. CONCLUSIONS : The steel ratio, underlying layer type, terminal treatment method, and seasonal temperature change affect the characteristics of cracks and the crack spacing and crack width are related to each other.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권10호
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• pp.59-69
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• 2017

지반내 근입된 앵커의 인장력은 시간이 경과하면서 점차 변화하게 되는데 이때 초기 인장력의 변화는 보통 정착헤드의 정착조건과 인장자재의 기계적 특성에 의해 1차적으로 감소하게 되며, 이후 추가적인 인장력의 변화는 대부분 정착장의 정착조건과 주변 지반특성에 기인한 시간의존적인 정착거동에 좌우된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 인장력 변화를 비교적 쉽게 측정 및 분석할 수 있는 상대변위측정기를 이용한 측정시스템에 대해서 연구하였다. 검토결과 실규모 모형시험을 통해서 본 측정시스템의 적용성을 확인 하였으며, 또한 풍화암에 정착된 지반앵커를 대상으로 실시한 현장 시험결과와도 유사함을 확인함에 따라 본 측정시스템의 적용성을 확인하였다. 그리고 초기인장력이 비교적 크게 감소된 시험앵커를 대상으로 추가적인 인발시험을 실시하였으며 이를 통해 인장형 앵커의 인발거동을 확인하였다.

• Coupled systems mechanics
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• 제11권5호
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• pp.439-458
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• 2022

Over-coating is one of the most popular engineering practices to strengthen Reinforced Concrete (RC) structures, due to the relative quickness and ease of construction. It consists of an external coat bonded to the outer surface of the structural RC element, either by the use of chemical adhesives, mechanical anchor bolts or simply mortar injection. In contrast to these constructive advantages, the numerical estimation of the bearing capacity of the strengthened reinforced concrete element is still complicated, not only for the complexity of modelling a flexible membrane or plate attached to a quasi-rigid solid, but also for the difficulties that raise of simulating any potential delamination between both materials. For these reasons, the standard engineering calculations used in the practice remain very approximated and clumsy. In this work, we propose the formulation of a new 2D solid-layer finite element capable to link a solid body with a flexible thin layer, as it were the "skin" of the body, allowing the potential delamination between both materials. In numerical terms, this "skin" element is intended to work as a transitional region between a solid body (modelled with a classical formulation of a standard quadrilateral four-nodes element) and a flexible coat layer (modelled with cubic beam element), dealing with the incompatibility of Degrees-Of-Freedom between them (two DOF for the solid and three DOF for the beam). The aim of the solid-layer element is to simplify the mesh construction of the strengthened RC element being aware of two aspects: a) to prevent the inappropriate use of very small solid elements to simulate the coat; b) to improve the numerical estimation of the real bearing capacity of the strengthened element when the coat is attached or detached from the solid body.

• Coupled systems mechanics
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• 제12권6호
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• pp.481-501
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• 2023

Over-coating is one of the most popular engineering practices to strengthen Reinforced Concrete (RC) structures, due to the relative quickness and ease of construction. It consists of an external coat bonded to the outer surface of the structural RC element, either by the use of chemical adhesives, mechanical anchor bolts or simply mortar injection. In contrast to these constructive advantages, the numerical estimation of the bearing capacity of the strengthened reinforced concrete element is still complicated, not only for the complexity of modelling a flexible membrane or plate attached to a quasi-rigid solid, but also for the difficulties that raise of simulating any potential delamination between both materials. For these reasons, the standard engineering calculations used in the practice remain very approximated and clumsy. In this work, we propose the formulation of a new 2D solid-layer finite element capable to link a solid body with a flexible thin layer, as it were the "skin" of the body, allowing the potential delamination between both materials. In numerical terms, this "skin" element is intended to work as a transitional region between a solid body (modelled with a classical formulation of a standard quadrilateral four-nodes element) and a flexible coat layer (modelled with cubic beam element), dealing with the incompatibility of Degrees-OfFreedom between them (two DOF for the solid and three DOF for the beam). The aim of the solid-layer element is to simplify the mesh construction of the strengthened RC element being aware of two aspects: a) to prevent the inappropriate use of very small solid elements to simulate the coat; b) to improve the numerical estimation of the real bearing capacity of the strengthened element when the coat is attached or detached from the solid body.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.105-127
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• 1999

쏘일네일링 공법은 지하굴착 및 사면보강에 그 적용성이 점차 확대되고 있으나, 도심지 특히 상부에 연약한 토사층이 존재하는 경우, 또한 시공여건등에 따라 네일의 설치길이가 제한되는 경우에는, 벽체변위 및 지표침하를 최소화시킬 수 있는 방안이 필요시 된다. 이와 같은 경우에, 변위 및 침하를 최소화시키는 주목적과 더불어 전체적인 안정성 증대도 동시에 도모할 수 있는 프리텐션 쏘일네일링 굴착벽체 시스템이 효율적이며, 이에 대한 시공도 국내의 경우에 극히 제한적으로 이루어진 바 있다. 그러나 본 프리텐션 쏘일네일링 굴착벽체 시스템에 대한 체계적인 해석절차 및 설계기법은 아직까지 정립된 바 없는 실정이며, 또한 프리텐션을 가하지 않는 일반 쏘일네일링공법의 경우에도, 전단 및 휨모멘트에 대한 안정성 확보를 위해 요구되는 숏크리트 전면벽체의 두께 및 와이어매쉬량의 산정 등에 대해서 명확한 해석절차가 제시되어 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는, 쏘일네일링 굴착공법에 대해 해석 및 설계 측면에서의 미흡한 점을 보완함과 동시에 향후 적용 가능성이 클 것으로 판단되는 프리텐션 쏘일네일링 시스템에 초점을 두어 학문적 기초에 입각한 설계 및 시공을 유도하기 위해, 관련 해석절차 및 설계기법을 체계화하여 제시하였다. 제시된 내용은, 1) 프리텐션 쏘일네일링 시스템의 굴착단계별 최대긴장력 결정 및 안전해석기법, 2) 요구되는 숏크리트 전면벽체의 두께 및 와이어매쉬량과 첫단 네일의 한계설치깊이 등을 결정하기 위한 해석절차, 또한 3) 전면벽체의 관입전단파괴 가능성에 대한 신뢰도 분석기법 등이다. 예측결과를 실제의 시공사례와 비교\ulcorner분석하여, 본 연구 제시 절차 및 기법의 적합성을 확인하고자 하였다. 또한 제시기법을 이용해 프리텐션 네일링 시스템의 효용성 분석과, 이외에도 다이레이턴시 각 및 영향원 반경 등 주요인자에 대한 영향 및 FLAC$^{2D}$ 프로그램을 이용해 프리텐션 쏘일네일링 시스템의 발생변위 억제효과 등을 분석하였다.다.