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대형재하시험을 통한 원지반 부착식 패널옹벽의 거동특성 (Behavior Characteristics of Precast Concrete-Panel Retaining Wall Adhered to In-situ Ground through Large Scaled Load Test)

  • 신윤철;민경남;김진희;안태봉
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권11호
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    • pp.45-53
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    • 2016
  • 패널식 옹벽은 지보재를 통한 선지보 개념으로 프리캐스트 패널과 체결하여 원지반 강도를 최대한 보호하며 보강하는 공법이다. 최근 건설공사에서 대규모 깎기비탈면의 형성에 따른 토공량 증가와 환경 훼손을 최소화하고 용지제한에 따른 토지의 효율적인 이용을 위해 패널식 옹벽의 적용이 증가하고 있는 추세이다. 원지반 부착식 패널옹벽은 자연암반 질감을 갖는 프리캐스트 콘크리트 패널을 사용하여 경관성을 향상시키고 완전한 Top-Down 시공법을 구현하도록 개발된 공법으로 수직절취와 패널의 원지반 직접부착이 가능해 비탈면 이완을 최소화하고 터파기 및 되메우기 공종을 배제하여 시공성을 개선하였다. 본 연구는 현장시험시공을 수행하여 수직절취 및 Top-Down에 대한 시공성을 확인하고, 대형재하시험과 하중단계별 계측결과를 분석하여 원지반 부착식 패널옹벽의 거동특성을 분석하였다.

말뚝 재하시험을 이용한 강관합성 현장타설말뚝의 적용성 분석 (Applicability of Steel-Concrete Composite Drilled Shafts by Pile Loading Tests)

  • 이주형;정문경;곽기석;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권11호
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    • pp.111-123
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    • 2010
  • 강관합성 현장타설말뚝은 굴착시 공벽보호를 위해 사용되는 강관케이싱을 구조재로 보고 내부에 콘크리트를 채운 합성말뚝으로서 외부 강관이 내부 콘크리트의 변형을 억제하여 말뚝의 강도를 증가시키고 연성파괴를 유도하는 보강 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 강관합성 현장타설말뚝의 현장 적용성을 분석하기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 시험결과 강관 선단부 즉, 강관합성-콘크리트 경계면이 구조적으로 취약하며 휨에 대한 저항력이 작기 때문에 내부 철근망을 설치하여 이 부분을 보강할 필요가 있었다. 또한 강관합성-콘크리트 경계면이 휨모멘트의 영향을 받지 않는 충분히 갚은 깊이에 위치하고 주변지반의 구속효과가 발휘되는 경우에는 강관합성 현장타설말뚝의 하부 콘크리트 재료에 대한 허용강도가 증가하므로 강관합성 현장타설말뚝의 설계하중을 증가시켜 경제적인 설계가 기능해질 수 있을 것으로 판단된다.

아스팔트 혼합물의 점탄성과 차량의 이동 속도가 포장 거동에 미치는 영향 (Asphalt Concrete Pavement Response to Moving Load and Viscoelastic Property)

  • 조명환;김낙석;서영국
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4D호
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    • pp.485-492
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    • 2008
  • 본 논문에서는 차량의 주행속도가 아스팔트 포장의 변형률 거동에 미치는 영향을 알아보기 위하여 현장시험을 실시하고 그 결과를 3차원 유한요소해석과 비교, 분석하였다. 한국도로공사 시험도로에서 기층의 두께가 다른 세 단면(A2, A5, A8)을 선정하고, 각 단면별로 세 가지의 주행속도(25, 50, 80km/hr)에 대한 종, 횡방향 변형률을 측정하였다. ABAQUS를 이용한 수치해석에서는 시험차량인 덤프트럭(단축-탠덤축)의 축하중을 단계하중(step loading)으로 모사하였으며, 시험도로 아스팔트 혼합물에 대한 선형 점탄성 물성 계수(E(t))를 적용하여 보다 현실적인 거동해석을 실시하였다. 주어진 시험 조건에서 아스팔트 층 하부에서 측정한 종, 횡방향 변형률의 차이(이방성)는 모든 단면에서 목격되었고, 수치해석결과 차량의 주행속도가 증가함에 따라 임계 지점에서 발생하는 최대 변형률의 크기는 감소하는 것으로 예측되었다. 또한, 최대변형률의 크기도 횡방향 변형률이 종방향 변형률에 비하여 약 27% 정도 작았으며, 차량의 속도가 증가함에 따라 최대 변형률의 감소폭도 횡방향이 약간 큰 것으로 나타났다.

원심모형시험에 의한 편심하중을 받는 얕은기초의 거동 (The Behavior of Shallow Foundation under Eccentric Loads by Centrifuge Model Experiment)

  • 유남재;이명욱;박병수;정길수
    • 산업기술연구
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    • 제22권A호
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    • pp.229-240
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    • 2002
  • This paper is an experimental and numerical work of Investigating the bearing capacity of shallow foundation of rubble mound under eccentric loads. Parametric centrifuge model tests at the 50g level environments with the model footings in the form of strip footing were performed by changing the loading location of model footing, relative density and materials for ground foundation. For the model ground, crushed rock sampled from a rocky mountain was prepared with a grain size distribution of having an identical coefficient of uniformity to the field condition. Model ground was also prepared with relative densities of 50 % and 80 %. For loading condition, model tests with and without eccentric load were carned out to investigate the effect of eccentric loads and a numerical analysis with the commertially available software of FLAC was performed. For numerical estimation with FLAC, the hyperbolic model of a nonlinear elastic constitutive relationship was used to simulate the stress-stram constitutive relationship of model ground and a series of triaxial compression test were carried out to find the parameters for this model Test results were analyzed and compared with Meyerhof method (1963), effective area method based on the limit equilibrium method, and a numerical analysis with FLAC.

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생석회 말뚝을 이용한 연약점토지반의 개량효과 (Improvement Effects of Soft Clay Soils Using Quick Lime Piles)

  • 김영훈;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.45-51
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    • 2010
  • 본 연구에서는 생석회 말뚝에 의한 연약지반 안정처리공법으로써의 현장 적용성을 평가하기 위하여 한국산 생석회에 대한 공학적 특성 규명은 물론 지중에서의 생석회에 의한 지반개량 원리 및 주변지반의 개량특성에 대한 이론적 고찰과 함께 실내모형시험을 수행하여 이를 바탕으로 실제 현장에서의 적용성과 활용성을 평가하고자 하였다. 실험결과 생석회 말뚝 공법은 생석회의 소화 흡수에 의한 탈수효과, 말뚝의 팽창에 의한 압밀효과 및 말뚝 자체의 강도에 의한 지지력 증가, 침하감소 효과 등의 개량효과를 얻을 수 있는 것으로 평가되었다. 생석회는 재료 특성이 매우 양호하여 그 자체로써 상당한 강도를 가지고 있으나 보다 큰 강도가 요구될 시에는 시멘트 등을 첨가하면 효과가 있을 것으로 판단된다.

삼축 마이크로파일(TMP)의 현장수평재하시험과 3차원 수치해석을 통한 거동 분석 (Behavioral Analysis of Triaxial Micropile (TMP) through Field Loading Test and 3D-numerical Analysis)

  • 김태현;안광국;안성율
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.15-23
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    • 2021
  • 마이크로파일의 활용증가로 수행되었던 마이크로파일의 관련연구를 통해 다양한 마이크로파일이 개발되어왔다. 개발되고 있는 마이크로파일 공법들 중 최근 수평지지력(내진저항력)의 증가를 위한 목적으로 개발된 삼축 마이크로파일(Triaxial micropile, TMP)이 대표적이라 할 수 있다. 삼축 마이크로파일은 각축에 경사지게 설치된 3개의 마이크로파일이 수평하중에 저항하므로 좀 더 효과적으로 수평하중에 저항할 수 있는 공법의 장점이 있다. 그러나 삼축 마이크로파일에 대한 지지특성에 대한 연구가 부족하여 이 파일공법을 효과적으로 활용하는데 문제가 있다. 즉, 삼축 마이크로파일(TMP)의 효과적인 활용을 위해서는 파일의 수평지 지력에 영향을 주는 요인에 대한 지지력 평가가 요구된다. 이에 본 연구에서는 하중 방향별 현장수평재하시험을 수행하고 3차원 유한요소해석을 통해 현장 재하시험을 검증하고 거동 특성을 고찰하였으며, 수평하중의 방향을 고려한 적정한 수평지지력을 분석하였다.

원심모형실험을 이용한 방파제의 안정성 검토 (An Investigation of Breakwater Stability by Centrifuge Model Tests)

  • 유남재;홍영길;김동건
    • 산업기술연구
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    • 제32권A호
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    • pp.79-86
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    • 2012
  • In this paper, centrifuge model tests and numerical analysis on the breakwater structure were performed to investigate the stability and behavior of breakwater in field. In centrifuge model tests, construction sequence of breakwater structure such as preparation of weathered rock and sand deposit, construction of D.C.M, rubble mound with crushed stones and installment of breakwater structure was reconstructed like field condition and the behavior of ground settlement and breakwater displacement during stage of construction was observed during tests. For the final stage of simulating the horizontal movement of breakwater due to wave force, horizontal load was applied by horizontal loading apparatus being specially designed so that horizontal displacement of structure could be observed. Numerical analysis were also carried out and its results were compared with test results to assess the property of centrifuge model tests with respect to the behavior of structure as well as ground.

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강철도교 피로평가 시스템 개발 및 검증 (Test and Development of Fatigue Assesement System for Steel Railway Bridges)

  • 경갑수;최일윤;이준석;김이현;박진우
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.185-190
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    • 2005
  • In order to evaluate that factors such as span length, member type and train loading affected on fatigue of steel railway bridges, in this paper, a series of field tests were carried out for some plate girder bridges. From the result estimated by rainflow counting method to analyze real strain-time curve obtained from the field test, it was known that the fatigue effect is more significant in the bridges having short span length and the secondary members regardless of train load types.

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강제진동시험자료를 사용한 지반의 강성계수 추정 (Identification of Soil Stiffness Using Forced Vibration Test Data)

  • 최준성;이종세;김동수;이진선
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.101-108
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    • 2002
  • This paper presents an input and system identification technique for a free-field system using forced vibration data. Identification is carried out on geotechnical experiment site at Yong-jong Island where Inchon International Airport being constructed. The identified quantities are the input load as well as the shear moduli of the free-field soil regions. The dynamic response analysis on the free-field system is carried out using the finite element method incorporating the infinite element formulation fur the unbounded layered soil medium. The criterion function for the parameter estimation is constructed using the frequency response amplitude ratios of the dynamic responses measured at several points of the free-field, so that the information on the input loading may be excluded. The constrained steepest descent method is employed to obtain the revised parameters. The simulated dynamic responses using the identified parameters and input load show excellent agreements with the measured responses.

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Static performance of a new GFRP-metal string truss bridge subjected to unsymmetrical loads

  • Zhang, Dongdong;Yuan, Jiaxin;Zhao, Qilin;Li, Feng;Gao, Yifeng;Zhu, Ruijie;Zhao, Zhiqin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제35권5호
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    • pp.641-657
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    • 2020
  • A unique lightweight string truss deployable bridge assembled by thin-walled fiber reinforced polymer (FRP) and metal profiles was designed for emergency applications. As a new structure, investigations into the static structural performance under the serviceability limit state are desired for examining the structural integrity of the developed bridge when subjected to unsymmetrical loadings characterized by combined torsion and bending. In this study, a full-scale experimental inspection was conducted on a fabricated bridge, and the combined flexural-torsional behavior was examined in terms of displacement and strains. The experimental structure showed favorable strength and rigidity performances to function as deployable bridge under unsymmetrical loading conditions and should be designed in accordance with the stiffness criterion, the same as that under symmetrical loads. In addition, a finite element model (FEM) with a simple modeling process, which considered the multi segments of the FRP members and realistic nodal stiffness of the complex unique hybrid nodal joints, was constructed and compared against experiments, demonstrating good agreement. A FEM-based numerical analysis was thereafter performed to explore the effect of the change in elastic modulus of different FRP elements on the static deformation of the bridge. The results confirmed that the change in elastic modulus of different types of FRP element members caused remarkable differences on the bending and torsional stiffness of the hybrid bridge. The global stiffness of such a unique bridge can be significantly enhanced by redesigning the critical lower string pull bars using designable FRP profiles with high elastic modulus.