• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.155-165
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• 2023

Hurricane Katrina swept New Orleans, Louisiana, USA, in 2005, causing more than 1,000 fatalities and severe damage to the flood protection system. Recovery activities are complete, however, clarifying failure mechanisms and devising resilient and cost-effective retrofitting techniques for the flood protection system are still of utmost importance to enhance the general structural integrity of water retaining structures. This study presents extensive centrifuge test results to find various failure mechanisms and effective retrofitting techniques for a levee system. The result confirmed the rotational failure and translational failure mechanisms for the London Ave. Canal levee and 17^th St. Canal levee, respectively. In addition, it found that the floodwalls with fresh waterstop in their joints perform better than those with old/weathered waterstop by decreasing pore water pressure build-up in the levee. Structural caps placed on the top of the joints between I-walls could also prevent local failure by spreading the load to surrounding walls. At the same time, the self-sealing bentonite-sand mixture installed along the riverside of floodwalls could mitigate the failure of floodwalls by blocking the infiltration of seepage water into the gap formed between levee soils and floodwalls.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권1호
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• pp.45-59
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• 2011

Scaled centrifuge modelling techniques were used to study the soil-structure interactions and performance of a jointed rollable aluminium roadway (or trackway) system on soft clay under light truck tyre loads. The measured performance and subsequent analyses highlighted that the articulated connections significantly reduced the overall longitudinal flexural stiffness of the roadway leading to stress concentrations in the soil below the joints under tyred vehicle loadings. This resulted in rapid localised failure of the supporting soil that in turn led to excessive transverse flexure of the roadway and ultimately plastic deformations. It is shown that the performance of rollable roadway systems under tyred vehicle trafficking will be improved by eliminating joint rotation to increase longitudinal stiffness.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.852-857
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• 2009

Recently the centrifuge test has been used increasingly to clarify a problem of seepage in dam. However, one of the most difficult challenges in the testing is to conform permeability properties of model ground to the prototype. In order to resolve the problem, a few solutions, such as an increase of pore water viscosity and a regulation of water permeability, are suggested. Although the use of prototype materials is principles if a model test is carried out, the materials of similarity gradation is used in the centrifuge model test because of the nature of the model test for dam. Therefore, we choose the latter method for model ground materials. In this study, the permeability properties of soil-bentonite mixtures are studied through the permeation test using triaxial compaction test apparatus.

• 산업기술연구
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• 제27권A호
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• pp.121-130
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• 2007

Centrifuge model tests were performed to find appropriate equations proposed previously of estimating the bearing capacity of the composite clayey soil reinforced with sand compaction pile. Model tests were carried out with changing the replacement ratio of SCP (20%, 40%, 70%), contents of fine materials (5%, 10%, 15%) and ratio of treated width to loading width (1B, 2B, 3B). Test results about bearing capacity of the composite ground were obtained by performing the surcharge load tests with measurements of applied loads and vertical displacement. Bearing capacities against bulging and shear failures were estimated by the existing equations. As results of comparing the estimated bearing capacity with experimental values the bearing capacities estimated by Greenwood's equation (1970) for bulging failure mode were similar to the test results.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.67-73
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• 2005

In this research, centrifuge model experiments and numerical approach of finite element method to analyze experimental results were performed to investigate the behavior of improved ground with sand compaction piles. One of typical clay minerals, kaolinite powder, were prepared for soft ground in model tests. Jumunjin standard sand was used to sand compaction pile installed in the soft soil. In order to investigate the characteristics of mechanical behavior of sand compaction piles with low replacement ratios, centrifuge model experiments with the replacement ratio of 40%, changing the width of improved area with respect to testing results the width of surcharge loads, were carried out to obtain of bearing capacity, characteristics of load-settlement, vertical stresses acting on the sand pile and the soft soil failure mechanism in improved ground.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.285-291
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• 2015

원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다. 수행된 해석은 보울 플레이트를 적용하지 않은 모델과 적용한 모델에 대하여 각각 적용하여 그 개선 정도를 정량화 하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.285-293
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• 2016

Soil-foundation-structure interaction (SFSI) is one of the important issues in the seismic design for evaluating the exact behavior of the system. A seismic design of a structure can be more precise and economical, provided that the effect of SFSI is properly taken into account. In this study, a series of the dynamic centrifuge tests were performed to compare the seismic response of the single degree of freedom(SDOF) structure on the various types of the foundation. The shallow and pile foundations were made up of diverse mass and different conjunctive condition, respectively. The test specimen consisted of dry sand deposit, foundation, and SDOF structure in a centrifuge box. Several types of earthquake motions were sequentially applied to the test specimen from weak to strong intensity of them, which is known as a stage test. Results from the centrifuge tests showed that the seismic responses of the SDOF structure on the shallow foundation and disconnected pile foundation decreased by the foundation rocking. On the other hand, those on the connected pile foundation gradually increased with intensity of input motion. The allowable displacement of the foundation under the strong earthquake, the shallow and the disconnected pile foundation, have an advantage in dissipating the earthquake energy for the seismic design.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.631-642
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• 2013

현장지반의 공학적 특성을 파악하기 위한 콘 관입시험(Cone Penetration Test; CPT)은 원지반의 연속적인 강도 특성을 분석하여 다양한 지반변수를 손쉽게 획득할 수 있다는 점에서 널리 활용되고 있으며, 원심모형실험에서도 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험에서 콘선단저항치를 계측할 수 있는 직경이 10 mm인 소형 콘을 개발하고 원심모형실험에서의 적용성을 평가하였다. 개발된 콘으로 4자유도 로봇을 활용하여 원심모형 가속 상태에서 콘 관입시험을 수행하였다. 이 때, 원심가속도 수준을 4회 변화시켜 다양한 유효응력상태에서 콘 관입시험을 실험을 수행하였다. 그 결과, 얕은 관입깊이의 동일한 유효응력에서 콘 선단저항치는 g-level에 영향을 받으며, 선단저항치가 임계 깊이 도달하는 깊이는 g-level과 상대밀도가 커질수록 깊어짐을 확인하였다. 또한, 각 실험에서 임계 깊이에 도달한 선단저항치와 실내실험에서 획득한 지반물성을 이용하여 기존 경험식과 비교하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.27-36
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• 2012

본 연구는 원심 모형 시험을 위한 동적 현장 지반의 모사 기법을 제안하였다. 현장지반 모사를 위해서 현장 지반의 층상 구조 및 전단파 속도 주상도에 대한 자료를 바탕으로 모형시료를 조성하고, 구속압 별 공진주 시험을 수행하였다. 그리고 공진주 시험을 통하여 지반의 특성계수와 구속압 영향계수를 구하고, 모형 지반의 전단파 속도를 예측하였다. 이를 현장의 전단파 속도 주상도와 비교하여 시료 조건을 결정하였다. 그리고 결정된 시료 조건을 바탕으로 원심모형시험 모델을 제작하고, 인-플라이트 상태에서 벤더 엘리먼트 시험을 수행하여 제안된 기법의 타당성을 검증하였다. 그리고 대형지진시험이 수행된 적이 있는 대만 화련의 현장 지반을 대상으로 축소 모델링 기법을 적용하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.33-38
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• 2003

모래를 이용한 해안퇴적층 캡핑은 오염원의 이동을 줄일 수 있는 하나의 방법이다. 캡핑 설계시 자중에 의한 캡 자체의 압밀과 새로 추가된 캡층에 의한 퇴적층의 압밀을 반드시 고려해야만 한다. 이를 위해 원심모형시험기를 이용한 모형실험이 실시되었다. 이 연구에서는 실험의 정확성을 알아보기 위해 모델을 다시 모델링 하는 방법이 이용되었다. 즉, 똑 같은 경계 조건에서 서로 다른 중력가속도를 가지고 실험이 실시 되었다. 두 실험의 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이것은 캡이 설치된 해안퇴적층의 압밀침하 거동을 원심모형실험을 이용하여 예측이 가능함을 알 수 있다.