• 한국지반공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.15-26
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• 2010

본 논문에서는 보강토 교대 옹벽에 대한 3차원 유한요소해석 내용을 다루었다. 먼저 북미지역에 적용된 보강토 교대옹벽의 적용 사례와 구조에 대해 알아보았다. 해석에 있어서는 높이 4.8m 폭 14m의 제원을 갖는 가상의 보강토 교대를 고려하였으며 이에 대해 3차원 유한요소해석을 실시하여 3 차원 거동특성과 하중지지력에 대한 내용을 검토하였으며, 해석 결과는 벽제 변위 및 보강재 유발인장력 등을 토대로 3차원 거동에 대한 검토가 가능하도록 제시하였다. 그 결과 교대 보강토 옹벽의 벽체 변위 및 보강재 유발인장력 등 거동 특성 검토 항목에 있어 설계시 적용하는 2차원 평면변형가정 단면의 결과보다 현저히 작게 검토되어 현 설계기준은 다소 보수적인 결과를 주는 것으로 검토되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.175-182
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• 2023

In general, the design of structures and its construction processes are fundamentally dependent on their foundation and supporting ground. Thus, it is imperative to understand the behavior of the soil under certain stress and drainage conditions. As it is well known that certain characteristics and behaviors of soils with fines are highly dependent on water content, it is critical to accurately measure and identify the status of the soils in terms of water contents. Liquid limit is one of the important soil index properties to define such characteristics. However, liquid limit measurement can be affected by the proficiency of the operator. On the other hand, dynamic properties of soils are also necessary in many different applications and current testing methods often require special equipment in the laboratory, which is often expensive and sensitive to test conditions. In order to address these concerns and advance the state of the art, this study explores a novel method to determine the liquid limit of cohesive soil by employing video-based vibration analysis. In this research, the modal characteristics of cohesive soil columns are extracted from videos by utilizing phase-based motion estimation. By utilizing the proposed method that analyzes the optical flow in every pixel of the series of frames that effectively represents the motion of corresponding points of the soil specimen, the vibration characteristics of the entire soil specimen could be assessed in a non-contact and non-destructive manner. The experimental investigation results compared with the liquid limit determined by the standard method verify that the proposed method reliably and straightforwardly identifies the liquid limit of clay. It is envisioned that the proposed approach could be applied to measuring liquid limit of soil in practical field, entertaining its simple implementation that only requires a digital camera or even a smartphone without the need for special equipment that may be subject to the proficiency of the operator.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.69-81
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• 2006

직경 $150\sim300mm$ 정도의 보링공에 강봉 또는 강관을 삽입하여 그라우팅 재료로 주입 압력을 가하는 소구경 현장 타설 말뚝의 일종인 마이크로파일 공법은 기계의 소형화, 저진동, 저소음 등의 장점으로 도심지의 협소한 공간에서의 적용 범위가 점차 확대되고 있다. 마이크로파일은 지지력 증가, 지반 변위억제를 통한 구조물 안정성 확보 등에 주로 적용되어져 왔고, 향후 공법의 유효성과 잠재성으로 다양한 방면에 활용될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 마이크로 파일과 지반과의 상호작용에 초점을 두고 기초의 인접지반(지반보강 개념) 보강을 실시하였으며, 실험 결과 및 지반변형 분석을 통해서 보강 효과(지지력 증가효과 및 침하억제 효과)를 정성적 정량적으로 분석하여 설계 및 시공에서의 효율성과 적용성을 높이고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.101-110
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• 2006

일반적으로 환경 지반진동은 가진원과 지반내 전달, 수신부라는 전파경로를 통해 목적지에 전달된다. 그중에서도 지반내 파동의 전달은 전파의 방식이 각 지반의 특성에 따라 의존하고 있기 때문에 매우 복잡하다. 또한 이러한 전파를 효율적으로 차단하기 위해 최근 현장에서 가장 많이 적용하고 있는 공법은 방진벽이다. 그러나 이러한 방진벽 공법은 다양한 변수와 연관되어 방진효과에 영향을 미치지만 그중에서도 방진벽 재료의 선택이 가장 중요하다. 따라서 본 연구는 지표면에 충격하중이 가해졌을 경우 지반내 전달되는 전파경로를 효율적으로 차단할 수 있는 방진벽 재료인 EPS차단벽 재료에 대하여 원심모형실험을 통해 연구하였다. 이를 위하여 차단벽의 형상은 원통형과 직사각형 타입을 적용하였고 원통형 타입은 차단벽재의 타설심도를, 직사각형타입은 차단벽의 길이를 변화시키는 실험을 실시하여 이들의 차이가 방진효과에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.89-99
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• 2009

소구경말뚝공법은 시공시 진동이나 소음이 기존의 말뚝공법에 비해 적기 때문에 도심지에서도 원활한 시공이 가능하며, 지반의 교란이 적기 때문에 구조물 보강에도 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 지반의 지내력만으로 상부구조물의 하중을 지지하기 어렵다고 여겨지는 현장을 선정하여 기존 말뚝공법대신 소구경말뚝공법을 적용하였고, 소구경말뚝으로 보강된 지반의 변형계수를 구하여 직접 설계에 반영하였다. 그리고, 재하시험을 이용하여 현 지반의 허용지지력이 설계지지력 조건에 대해 만족하는지의 여부와 시험결과에 의해 산정한 변형계수에 의한 지반의 수치해석을 통한 기초의 안정성검토 결과를 통해 지지력 및 침하량을 관리하는 해석법을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권10호
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• pp.49-60
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• 2010

지반의 투수특성은 다양한 지반구조물의 설계 및 해석에서 중요한 지반물성이다. 특히 불포화 상태에서 모관흡수력의 영향을 받으며 모판흡수력 증가에 따라 감소하는 경향은 함수특성 변화와 유사하다. 불포화 투수계수는 실내실험을 통해 직접적으로 구하거나 함수특성곡선으로부터 유추된 이론식을 통해 간접적으로 얻을 수 있다. 본 논문에서는 국내 7개 지역에 대한 시료를 대상으로 함수특성실험과 본 연구에서 개발한 불포화 투수실험 장비를 이용하여 불포화 투수실험을 실시하였다. 지반의 함수상태를 나타내는 함수특성곡선이 불포화 투수계수와 밀접한 관련이 있으므로 함수특성곡선으로부터 불포화 투수곡선을 유추하는 여러 모텔 결과와 실험결과를 비교하였다. 그러나 기존의 추정방법은 국내지반의 투수특성을 잘 표현하지 못하고 있다. 따라서 국내 풍화토의 불포화 투수곡선을 정확히 유추하기 위하여 보정계수를 적용하여 FXK-M 투수모델을 제시하였고 보정계수를 함수특성곡선의 공기함입치로부터 산정할 수 있는 수식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.17-28
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• 2009

연약지반상 성토시, 성토하중은 연약지반에 편재하중으로 작용하게 되어 기초 연약지반의 과도한 침하와 측방유동을 야기할 수 있다. 연약지반의 과도한 변형은 결국 성토체 자체와 인접 지반 및 구조물의 안전을 위협하게 된다. 연약지반의 변형거동에 영향을 미치는 요인은 크게 성토하중 조건과 지반조건으로 구분할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 조건을 달리한 5회의 모형실험을 수행하여, 성토하중 재하가 기초 연약지반의 변형거동에 미치는 영향을 평가하였다. 모형실험 결과, 성토하중 재하가 지중 측방변위 발생에 영향을 미치는 영향거리는 성토체 선단부로부터 재하폭의 2배까지인 것으로 나타났다. 또한 모형실험 결과를 근거로, 성토속도(v, kPa/day)와 일평균 침하량(${\Delta}s$, mm/day) 사이의 관계식과 성토속도와 일평균 지중 최대수평변위(${\Delta}y_m$, mm/day) 사이의 상관관계식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.59-68
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• 2010

파이핑은 제체 내부 침식의 한 형태로서 토립자의 진행성 유출에 기인하며 균열이 발생한 댐 뿐만 아니라 용해성 재료로 인하여 수년 동안 만족스런 거동을 보인 댐들에서도 발생한다. 파이핑 현상은 필댐의 붕괴 원인의 약 50%를 차지하고 있으며 필댐 관리의 주요항목이나, 이에 대한 체계적인 평가에는 다소 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 파이핑 현상에 대한 비파괴 탐지를 위한 전기비저항 탐사기법의 적용성을 파악하기 위해 대청댐 비상여수로 건설을 위해 해체되는 부댐에 파이핑 모사시험과 전기비저항 모니터링을 수행하였다. 제체에 수평공을 천공하여 인공적인 유로를 만들고 저수지 물을 유입시켜 실규모 파이핑 현상을 모사하였으며, 파이핑 현상 모사 시험전과 시험 중 측정한 전기비저항값을 비교한 결과 파이핑 발생 시 측정한 전기비저항값이 조금 더 큰 변화를 보임으로써 전기비저항 모니터링 탐사는 실제 담수되어 있는 제체의 파이핑 현상을 효과적으로 탐지할 수 있을 것으로 판단된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제42권1호
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• pp.91-106
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• 2022

Concrete-filled square stainless steel tubes (CFSSST), which possess relatively large flexural stiffness, high corrosion resistance and require simple joint configurations and low maintenance cost, have a great potential in constructional applications. Despite that the use of stainless steel may result in high initial cost compared to their conventional carbon steel counterparts, the whole-life cost of CFSSST is however considered to be lower, which offers a competitive choice in engineering practice. In this paper, a comprehensive experimental and numerical program on 24 CFSSST stub column specimens, including 3 austenitic and 3 duplex stainless steel square hollow section (SHS) stub columns and 9 austenitic and 9 duplex CFSSST stub columns, has been carried out. Finite element (FE) models were developed to be used in parametric analysis to investigate the influence of the tube thickness and concrete strength on the ultimate capacities more accurately. Comparisons of the experimental and numerical results with the predictions made by design guides ACI 318, ANSI/AISC 360, Eurocode 4 and GB 50936 have been performed. It was found that these design methods generally give conservative predictions to the ultimate capacities of CFSSST stub columns. Improved calculation methods, developed based on the Continuous Strength Method, have been proposed to provide more accurate estimations of the ultimate resistances of CFSSST stub columns. The suitability of these proposals has been validated by comparison with the test results, where a good agreement between the predictions and the test results have been achieved.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권6호
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• pp.845-865
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• 2022

In this study, the performance of shear deficient reinforced concrete (RC) beams with rectangular cross-sections, which were externally bonded reinforced (EBR) with high strength CFRP and GFRP strips composite along shear spans, has been experimentally and analytically investigated under vertical load. In the study, the minimum CFRP and GFRP strips width over spacing were considered. The shear beam with turned end to a bending beam was investigated by applying different composite strips. Therefore various arising in each of strength, ductility, rigidity, and energy dissipation capacity were obtained. A total of 12 small-scaled experimental programs have been performed. Beam dimensions have been taken as 100×150×1000 mm. Four beams have been tested as unstrengthened samples. This paper focuses on the effect of minimum CFRP and GFRP strip width on behaviours of RC beams shear-strengthened with full-wrapping, U-wrapping, and U-wrapping+longitudinal bonding strips. Strengthened beams showed significant increments for flexural ductility, energy dissipation, and inelastic performance. The full wrapping strips applied against shear failure have increased the load-carrying capacity of samples 53%-63% interval rate. Although full wrapping is the best strengthening choice, the U-wrapping and U-wrapping+longitudinal strips of both CFRP and GFRP bonding increased the shear capacity by 53%~75% compared to the S2 sample. In terms of ductility, the best result has been obtained by the type of strengthening where the S5 beam was completely GFRP wrapped. The experimental results were also compared with the analytically given by ACI440.2R-17, TBEC-2019 and FIB-2001. Especially in U-wrapped beams, the estimation of FIB was determined to be 81%. The estimates of the other codes are far from meeting the experimental results; therefore, essential improvements should be applied to the codes, especially regarding CFRP and GFRP deformation and approaches for longitudinal strip connections. According to the test results, it is suggested that GFRP, which is at least as effective but cheaper than CFRP, may be preferred for strengthening applications.