• 제목/요약/키워드: foundation failure

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수치해석방법에 의한 연약지반위의 보강띠기초의 지지력거동해석 (The Analysis of Bearing Capacity Behavior of Strip Footing on Geogrid-Reinforced Sand over a Soft Clay by Numerical Method)

  • 김영민;강성귀
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 지오그리드 보강재는 여러 토구조물에 널리 적용되어진다. 일반적으로 보강토 기초의 극한지지력은 강소성이론 이나 한계평형이론에 의하여 설명된다. 강소성이론 이나 한계평형이론에서는 보강재 또는 기초지반에 발생되는 파괴변형이나 변형율에 대하여 정확한 해석을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 연약층위의 보강토 기초지반에 대하여 수치해석방법을 이용하여 자세한 파괴변형거동에 대하여 조사하였다. 보강재의 개수, 길이, 깊이 등을 포함하여 연약층위의 보강토 기초에 대하여 일련의 수치해석을 수행하였다. 유한요소프로그램을 사용하여 보강토기초에 대한 파괴거동 및 지지력의 향상효과에 대한 유효성이 조사되었다.

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Failure mechanisms in coupled soil-foundation systems

  • Hadzalic, Emina;Ibrahimbegovic, Adnan;Dolarevic, Samir
    • Coupled systems mechanics
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    • 제7권1호
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    • pp.27-42
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    • 2018
  • Behavior of soil is usually described with continuum type of failure models such as Mohr-Coulomb or Drucker-Prager model. The main advantage of these models is in a relatively simple and efficient way of predicting the main tendencies and overall behavior of soil in failure analysis of interest for engineering practice. However, the main shortcoming of these models is that they are not able to capture post-peak behavior of soil nor the corresponding failure modes under extreme loading. In this paper we will significantly improve on this state-of-the-art. In particular, we propose the use of a discrete beam lattice model to provide a sharp prediction of inelastic response and failure mechanisms in coupled soil-foundation systems. In the discrete beam lattice model used in this paper, soil is meshed with one-dimensional Timoshenko beam finite elements with embedded strong discontinuities in axial and transverse direction capable of representing crack propagation in mode I and mode II. Mode I relates to crack opening, and mode II relates to crack sliding. To take into account material heterogeneities, we determine fracture limits for each Timoshenko beam with Gaussian random distribution. We compare the results obtained using the discrete beam lattice model against those obtained using the modified three-surface elasto-plastic cap model.

중간기초개념으로서 짧은 쇄석다짐말뚝의 지지력 특성에 관한 연구 (A Study on the Bearing Capacity of Rammed Aggregate Pier as the Intermediate Foundations)

  • 천병식;김경민;김준호
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.247-252
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    • 2004
  • To secure stability and availability of Rammed Aggregate Pier method as the foundation of a structure, the bearing capacity and failure behavior characteristics was studied through soil laboratory tests in a model ground. In this study, soil laboratory tests use carried out to find the applicability of RAP method as the foundation of a structure. And bearing capacity and the failure mechanism of RAP method was studied according to relative density($60\%,\;70\%,\;90\%$), diameter(45mm, 60mm, 70mm) of each pier ana depth(5cm, l0cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm). Earth pressure cell is set up approach RAP and 1.0D space at RAP center. Bearing acpacity and the failure mechanism of RAP is investigated by load test As a result, bulging failure was happened in $5\~10cm\;(1.0D\~2.00)$ depth which the maximum lateral earth pressure is acting. Especially, diameter changing of RAP are in inverse proportion to the relative density and the lateral stress is very much influenced by the lateral earth pressure in every layer and tends to decrease according to depth.

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점토지반에 근입된 송전철탑 연결형 기초의 거동 특성 및 지지력결정을 위한 파괴기준 (The Failure Standard to Estimate the Behavior and Bearing Capacity for Connected-type Foundation of Transmission Tower in Clay)

  • 경두현;이준환;백규호;김대홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.27-40
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    • 2011
  • 본 연구에서는 점토지반에 근입된 송전철탑 연결형 기초를 대상으로 모형수평재하시험을 수행하고, 연결형 기초의 파괴기준을 제안하였다. 본 연구를 위해 전라북도 익산에 위치한 점토지반에서 연결형 기초의 모형수평재하시험을 수행하였으며, 연결형 기초의 하중-변위특성을 분석하였다. 본 실험을 위해, 강성의 변화를 고려할 수 있는 연결형 기초 모형체를 제작하였으며, 요소 및 기초전반의 거동을 파악하기 위하여 다양한 계측장치를 설치하여 실험을 수행하였다. 실험결과를 토대로, 연결형 기초의 지지력을 측정하고 비교 분석하였으며, 수평지지력 결정을 위한 파괴기준을 제안하였다.

지진과 세굴의 복합적인 영향을 받는 연속교의 동적거동분석 (Dynamic Analysis of Multi-Span Continuous Bridges under Combined Effects of Earthquake and Local Scour)

  • 김상효;마호성;이상우;심정욱
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.166-173
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    • 2002
  • Seismic bridge failure due to the combined effects of earthquake and local scour are examined in probabilistic perspectives. The seismic responses of multi-span continuous bridge with deep foundations are evaluated with a simplified mechanical model. The probabilistic local scour depths around the deep foundations are estimated by using the Monte Carlo simulation. From the simulation results, it is found that seismic responses of a bridge slightly increase due to the local scour effect. The effect of local scour on the global motion of the continuous bridge is found to be significant under weak seismic intensity. In addition, the duration to regain its original foundation stiffness is critical in estimating the probability of foundation failure under earthquake. Therefore, the duration in recovering the foundation stiffness should be determined reasonably and the safely of the whole bridge system should be evaluated by considering the scour effect.

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토질제체의 Piping 파괴에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Piping Failure of Earth Embankment)

  • 정형식;류재일;안상로
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제5권4호
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    • pp.17-26
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    • 1989
  • 토질제체 설계시 piping에 대한 대책으로 현재에 적용되고 있는 creep비는 원래 Masonry 또는 콘크리트 댐의 저면과 기초지반토질과의 접촉면에 따른 침투에 의한 piping의 방지를 위한 기준이었다. 본 연구에서는 이 creep비가 토질로 형성된 제체에서도 적용될 수 있는지의 여부를 모형실험을 통하여 구명하고 현행 creep비기준을 재평가 하였다. 연구결과 토질제체에서 발생되는 piping파괴는 토질제체와 기초지반과의 확측면에서는 발생하 지 않았으며 토질종류에 관계없이 제체내에서만 발생하였다. 따라서 제체를 형성하는 토질과 기초 지반토질중 투수계수가 적은 토질을 기준으로 creep비를 정하는 현재의 설계기준은 불합리함을 알 수 있었다.

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Analysis of seismic behaviors of digging well foundation with prefabricated roots

  • Wang, Yi;Chen, Xingchong;Zhang, Xiyin;Ding, Mingbo;Gao, Jianqiang;Lu, Jinhua;Zhang, Yongliang
    • Earthquakes and Structures
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    • 제21권6호
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    • pp.641-652
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    • 2021
  • Digging well foundation has been widely used in railway bridges due to its good economy and reliability. In other instances, bridges with digging well foundation still have damage risks during earthquakes. In this study, a new type of digging well foundation with prefabricated roots was proposed to reduce earthquake damage of these bridges. Quasi-static tests were conducted to investigate the failure mechanism of the root digging well foundation, and then to analyze seismic behaviors of the new type well foundation. The testing results indicated that these prefabricated roots could effectively limit the rotation and uplift of the digging well foundation and increase the lateral bearing capacity of the digging well foundation. The elastic critical load and ultimate load can be increased by 69% and 36% if prefabricated roots were added in the digging well foundation. The prefabricated roots drived more soil around the foundation to participate in working, the stiffness of the bridge pier with root digging well foundation was improved. Moreover, the root participation could improve the energy dissipation capacity of soil-foundation-pier interaction system. The conclusions obtained in this paper had important guiding significance for the popularization and application of the digging well foundation with prefabricated roots in earthquake-prone zones.

하수관거용 플라스틱 조립식 경량기초의 하중재하실험 (Laboratory Loading Test of Light-Weight Prefabricated Plastic Foundation for Sewage Pipe Line)

  • 이동항;이관호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2757-2762
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    • 2012
  • 하수관거는 중요한 사회간접시설중의 하나이다. 이러한 하수관거의 파손은 주로 하수관거의 시공에 이용되는 뒤채움재의 부적절한 품질관리 및 다짐관리로 인하여 발생한다. 특히, 원형관로의 경우 현장에서 다짐작업이 어려워 다짐기준을 만족시키기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구는 플라스틱 현장조립식 경량기초를 개발하였다. 개발된 경량기초의 하중재하시험 및 변형특성을 평가하였다. 제한된 실험결과로부터 현장조립식 플라스틱 경량기초의 사용은 뒤채움재의 다짐관리시 발생하는 어려움을 줄여줄 수 있는 대안으로 사용 가능함을 확인하였다.

조밀한 층을 포함하는 사질 지반의 지지력에 관한 연구 (A Study on the Bearing Capacity of the Sand Foundation Including the Dense Sand Layer)

  • 박은영;이상덕;권오엽;허창택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.237-242
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    • 1993
  • 기초 지반이 몇개의 토층으로 구성된 경우 그 지지력은 각 토층의 강성도와 두께 및 위치 등에 의해 영향을 받는다. 따라서 기초 설계시에 기초의 지지력을 정확히 구하고 파괴면을 예측하기 위해서는 토층의 상태를 지지력 계산에 고려해야 한다. 본 연구에서는 기초 지반이 사질지반이고 중간에 상대적으로 조밀한 지층을 포함하는 경우에 조밀한 층의 두께나 위치가 기초의 지지력 및 파괴모양에 미치는 영향을 극한 해석의 상한한계(upper bound)쪽에서 완전해에 가까운 해를 구하는 K.E.M(Kinematical Element Method)을 이용하여 검토 하였으며, 기초 폭(B)의 3/5 B보다 깊지 않은곳에 조밀한 층이 위치하는 경우에는 기초의 지지력 과 파괴모양이 조밀한 층의 영향을 받는 것으로 나타났다.

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Burst strength behaviour of an aging subsea gas pipeline elbow in different external and internal corrosion-damaged positions

  • Lee, Geon Ho;Pouraria, Hassan;Seo, Jung Kwan;Paik, Jeom Kee
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제7권3호
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    • pp.435-451
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    • 2015
  • Evaluation of the performance of aging structures is essential in the oil and gas industry, where the inaccurate prediction of structural performance can have significantly hazardous consequences. The effects of structure failure due to the significant reduction in wall thickness, which determines the burst strength, make it very complicated for pipeline operators to maintain pipeline serviceability. In other words, the serviceability of gas pipelines and elbows needs to be predicted and assessed to ensure that the burst or collapse strength capacities of the structures remain less than the maximum allowable operation pressure. In this study, several positions of the corrosion in a subsea elbow made of API X42 steel were evaluated using both design formulas and numerical analysis. The most hazardous corrosion position of the aging elbow was then determined to assess its serviceability. The results of this study are applicable to the operational and elbow serviceability needs of subsea pipelines and can help predict more accurate replacement or repair times.