• Geomechanics and Engineering
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• 제32권6호
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• pp.601-613
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• 2023

Low liquid limit silt, widely distributed in the middle and down reaches of Yellow River, has the disadvantages of poor grading, less clay content and poor colloidal activity. It is very easy to cause vehicle jumping at the bridge-embankment transition section when the low liquid limit silt used as the backfill at the abutment back. In this paper, a series of laboratory tests were carried out to study the physical and mechanical properties of the low liquid limit silt used as back filling. Ground granulated blast furnace slag (GGBFS) was excited by active MgO and hydrated lime to solidify silt as abutment backfill. The optimum ratio of firming agent and the compaction and mechanical properties of reinforced soil were revealed through compaction test and unconfined compressive strength (UCS) test. Scanning electron microscope (SEM) test was used to study the pore characteristics and hydration products of reinforced soil. 6% hydrated lime and alkali activated slag were used to solidify silt and fill the model of subgrade respectively. The pavement settlement regulation and soil internal stress-strain regulation of subgrade with different materials under uniformly distributed load were studied by model experiment. The effect of alkali activated slag curing agent on curing silt was verified. The research results can provide technical support for highway construction in silt area of the Yellow River alluvial plain.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.61-70
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• 2013

인장구조물의 하중을 지지하는 인장재 사이에서 한쪽은 왼나사, 다른 쪽은 오른나사로 구성되어 장력을 조절하는 장치가 턴버클이다. 인장재의 종류 및 연결 형태에 따라 다양한 종류가 존재하지만, 보편적으로 사용되는 기존의 턴버클은 장력을 측정할 수 없는 단점을 지니고 있다. 이에 장력조절의 기능과 함께 장력측정도 가능한 측정용 턴버클을 개발하였다. 본 논문에서는 기 개발된 측정용 턴버클의 비선형해석을 통한 극한강도와 측정 신뢰성을 확인하고자 한다. 기 개발된 100kN, 200kN, 300kN급 측정한계하중을 가지는 턴버클의 극한강도를 살펴보면, 측정한계하중의 5배 이상의 극한강도를 나타내었다. 추가로 300kN 이상의 고장력을 측정하기 위한 턴버클 개발을 위하여 검토한 결과 턴버클의 경사부가 휨과 인장에 저항하기 때문에 크기가 거대해지는 경향이 나타났다. 이에 300kN급 턴버클을 병렬연결하여 설치를 하면 600kN까지 측정할 수 있을 것이라는 발상에서 병렬연결장치를 구상하여 실험을 실시하였고, 그 가능성을 실험결과로부터 확인할 수 있었다. 또한 실험적인 인장구조물을 설치하여 개발된 턴버클이 외기에 노출되었을 시에 초기 하중의 변화 및 부식의 정도를 살펴보았다.

• 터널과지하공간
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• 제30권2호
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• pp.164-179
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• 2020

지반구조물에 대한 한계상태설계법의 적용에 있어서 단위중량, 포아송비, 변형계수, 점착력 및 내부마찰각 등은 설계의 정확성 및 신뢰도 향상에 매우 큰 영향을 미치는 지반특성값이다. 특히 풍화토 및 풍화암 등 풍화대에 지반구조물이 위치하게 될 경우 이들 지반특성값 중에서도 점착력과 내부마찰각이 구조물과 지반의 하중 및 저항계수를 판정하는데 매우 높은 연관성이 있으며 따라서 공내전단시험과 같은 현장시험으로부터 구해지는 이들 지반정수의 정확한 산정은 지반구조물의 최적설계를 좌우하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 국내 38개 시공사례 분석을 통해 이들 지반정수들의 설계적용 사례를 검토, 현장시험의 중요성을 확인하였으며 이를 토대로 ASTM에서 규정하는 모든 표준절차를 반영하는 새로운 풍화대 강도특성 측정장치를 개발하였다. 또한 본 장비의 현장적용을 통해 시험장비 및 시험자의 주관적 오류에 의한 오차발생 가능성을 최소화한 장비의 개선성능을 확인하였으며, 이를 토대로 한계상태설계법의 적용 시 핵심 지반특성값의 정량적 산정을 위한 기틀을 마련하였다.

• 한국가스학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-6
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• 2010

고압가스 압력용기의 강도안전성을 FEM으로 해석하였다. 본 연구에서 고려한 강재용기의 내압은 서비스 충전압력 $9kg/cm^2$, 가스충전 최고압력 $18.6kg/cm^2$, 안전변 작동 최고압력 $24.5kg/cm^2$, 수압시험압력 $34.5kg/cm^2$이다. FEM 해석결과에 의하면, 서비스 충전압력 $9kg/cm^2$와 충전최고압력 $18.6kg/cm^2$에 대한 강도안전성은 가스용기에 걸리는 응력이 강재의 항복강도 이내에 있기 때문에 안전한 것으로 나타났다. 그러나 수압시험압력 $34.5kg/cm^2$을 가하였을 때에 발생하는 응력은 항복강도를 충분히 넘어서기 때문에 불안전하지만, 인장강도 이내에 존재하기 때문에 아직은 안전하다. 수압시험압력을 용기에 자주 공급하면 용기는 소성변형에 의한 피로잔류응력이 특히 하단반구부에 축적되므로 파손될 수 있다. 계산결과에 의하면, 스커트 지역에 작용하는 집중하중은 하단반구부에 영향을 미치지 않지만, 용기에 서 가장 취약한 부분은 용기의 몸체와 스커트 사이에 위치한 하단반구부의 중간부분임을 알 수 있다. 따라서 하단반구부의 형상은 고압가스 저장용기 설계에서 중요한 요소라는 것을 보여주는 FEM 해석결과를 제공하고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.25-34
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• 2009

붕적층을 포함하는 복합지반의 경우 역의 최대입자크기가 매우 크고, 붕적층을 구성하는 토질의 입도분포가 지역마다 다양하여 시험을 통한 설계지반정수 산정은 매우 어렵다. 또한 이러한 지층의 응력-변형율 거동은 블록(자갈, 전석 등)과 기질(모래, 실트 등)부 경계면의 공학적 성질에 좌우되지만 통상적으로 강도가 작은 기질부의 특성으로 강도정수가 결정되어 대상지반이 과소평가되기 쉽다. 따라서 본 연구에서는 대상지역에 대한 대규모 트렌치 조사를 실시하고 굴착면에 대한 스캔라인 및 이미지 분석을 통한 역의 분포비율을 결정하고 이들 역의 분포비율과 기질부 강도정수를 BIMROCK 모형곡선에 적용하여 대상지역 붕적층의 강도정수 범위를 추정하였다. 마지막으로 강도정수의 적정성을 대상지층에 대하여 한계평형해석을 통해 검증한 결과 합리적인 전단강도를 평가할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.31-39
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• 2017

국내 해성 점성토의 강도증가율 평가시, 흙의 물리적 특성인 소성지수 및 액성한계만을 이용해서 비교적 쉽게 구할 수 있으므로 연약 지반 설계 실무에서 폭넓게 적용되어온 경험식, Skempton(1954, 1957) 및 Hansbo(1957)의 적용성을 분석하였다. Scandinavia 반도지역의 해성 점성토 지반에서 수행된 현장베인시험(FVT) 결과를 이용하여 제안된 두 식은 소성지수와 점토 함유량의 비례관계를 나타내는 국내 지반 조건에서는 적용성이 떨어지므로, 압밀 및 강도 산정을 위한 역학시험을 통해서 강도증가율을 평가하는 것이 적절한 것으로 분석되었다. 일축압축강도 저평가 경향의 인천, 화성 및 군산 저소성 토질의 결과를 제외하면, 소성지수에 관계없이 국내 해성 점성토 지반의 강도증가율은 대략 0.25~0.35 사이에서 분포하는 것으로 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제12권3호
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• pp.2003-2012
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• 1970

In order to the influence of grain size distribution on compressive strength and coefficient of permeability, unconfined compression test and permeability test were performed for seventy samples that have various grain-size distributions. Its results are as follows: 1. Maximum unconfined compressive strength appears at the dry side of optimum moisture content. 2. Unconfined compressive strength is proportional to the increase of percent passing of No. 200 sieve. 3. Precent of deformation in failure increases in proportion to the increase of percent passing of No. 200 sieve, and modulus of No. 200 sieve, and modulus of deformation also increases in proportion to percent passing of No. 200 sieve. 4. Unconfined compressive strength increases in proportion to uniformity coefficient, liquid limit and plastic index, but it decreases gradually according to the increase of coefficient of grading and classification area. 5. Maximum dry density decreases according to the increase of void ratio. 6. Coefficient of permeability decreases according to the increase of percent passing of No. 200 sieve, and when percent of No. 200 sieve, and when percent passing of No. 200 enlarged more than 40%, it becomes less than $10^{-6}cm/sec$ which is the limit of coefficient of permeability of core material for earth dam proposed by Lee. 7. Coefficient of permeability increases according to the increase of coefficient of grading, classification area and index of Talbot formula r, but it was rather decrease by the increase of uniformity coefficient. 8. Coefficient of permeability seems to depend on the size and the shape of the flow path which is a series of void to be concerned by the size and the proprton of soil grain, even though void ratios are same.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.33-41
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• 2016

콘크리트는 내화재료로서 우수한 성능을 발휘하지만 화재가 지속됨에 따른 재료특성 변화 또는 성능저하의 위험을 갖는다. 이 연구는 실물모형 철근 콘크리트 (RC) 보를 활용하여 비재하 화재 실험을 수행하여 화재노출 전후의 콘크리트 및 보강철근의 재료특성을 실험적으로 분석한 연구이다. 화재실험에 사용된 보는 길이 4 m의 RC 보로서 KS F 2257 화재실험 규격에 따라 시험 체를 제작 및 화재실험을 수행하였다. 화원의 가력은 ISO 834의 표준화재 곡선을 사용하였으며 보 가열부에서의 온도를 계측하고자 하면 및 측면에 열전대를 설치하였다. 실험결과, 화재에 노출된 화재 코어 공시체의 경우 약 11 MPa로 약 66%의 강도저하가 발생하였다. 화재에 직접 노출된 철근의 경우 노출되지 않은 철근에 비해 약 17%에 해당하는 75 MPa의 항복강도 저하를 나타낸 것으로 분석되었다. 철근의 경우 콘크리트라는 내화피복에 의하여 보호되어 약 4시간의 화재 실험에서도 온도는 한계온도의 최댓값인 $649^{\circ}C$를 크게 상회하지 않는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.83-92
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• 2018

사면 구조물은 시간이 경과함에 따라 대상지반에서 각종 열화 현상이 진행되어 내구성의 저하로 인한 붕괴가 발생할 수 있으며, 사용 연한을 감소시키는 결과를 초래하게 된다. 이러한 지반 열화에 따른 사면안정에 대한 접근방안은 지반의 물리적 특성 및 기하학적인 구조에 국한하여 분석하는 기존의 한계 평형 해석과는 또 다른 개념이라 할 수 있다. 본 연구에서는 사면의 열화 특성과 관련하여 각종 문헌 조사를 통하여 비교분석을 수행하고, 전단강도 저감에 대한 최적의 제안식들로서 지수함수, 로그함수 및 역쌍곡선 함수를 제시하고, 열화에 취약한 양산 단층대의 셰일층에서 붕괴가 발생한 경부고속철도 절토사면을 대상으로 사례분석을 실시하였다. 본 연구에서는 사례분석을 통하여 향후 열화로 인한 사면 안전성과 관련하여 정량적인 평가를 위한 최적의 강도 저하 곡선을 도출하고 한계평형해석에 의한 안정해석을 할 수 있는 접근 방법을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6C호
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• pp.377-384
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• 2006

다짐된 모래-벤토나이트 혼합토의 인장강도 측정을 위한 새로운 시험방법을 개발하기 위하여 일축관입(UP)시험에 대한 이론적 실험적 측면에서의 연구를 실시하였다. 다짐된 혼합토의 인장강도는 완전소성이론을 이용한 한계해석으로부터 계산될 수 있으며 개량일축관입시험기(Improved Unconfined Penetration, IUP)는 기존의 일축관입시험기와 비교하여 시험기기의 개선을 통해 측정 오류를 감소시켰다. 선행 시험 결과 원반의 크기와 재하속도의 증가와 pH가 높아(산성)짐에 따라 인장강도가 증가함을 알 수 있었다. 또한 원반 직경이 25.4mm이며 재하속도가 0.5%/min~1%/min일 경우가 개량일축관입시험에 가장 적합하다는 것을 알 수 있었다. 할렬인장시험 결과와의 비교를 통해 개량일축관입시험법의 신뢰성도 확인하였다.