• 제목/요약/키워드: passive earth theory

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모래지반에서 벽체의 변위에 따른 수동측토압 산정 (Estimation of Mobilized Passive Earth Pressure Depending on Wall Movement in Sand)

  • 김태오;박이근;김태형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권11호
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    • pp.51-60
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    • 2020
  • 횡방향의 토압에 저항하는 앵커블록, 흙막이 가설벽체, 레이커 지지블록 등에서 수동토압 산정은 중요한 요소이다. 실무에서는 사용의 편의성으로 인하여 파괴면을 직선으로 가정한 Coulomb과 Rankine의 이론을 사용하여 토압을 산정하는 것이 일반적이다. 하지만 실제 발생하는 수동파괴면은 벽면과 지반의 마찰로 인하여 벽체부근에서는 곡면이고 지표부근에서는 평면이 되는 복합파괴면을 형성한다. 흙막이 구조물의 안정검토에서 저항력으로 산정되는 수동토압이 발생되는 변위는 주동토압이 발생되는 주동변위 보다 커 대부분 구조물의 안정성을 초과하는 변위가 발생하여야 수동토압의 저항력이 발휘되므로 수동토압을 설계에 적용하기 위해서는 허용변위 이내의 임의변위에서 발휘되는 수동측토압의 산정이 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 복합파괴면을 반영한 한계변위 내의 임의 변위에서 발휘되는 수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 활용하여 벽체의 세 가지 거동조건에 따라 임의 변위에서 발휘되는 수동토압을 분석하였다.

벽체 허용변위와 양상을 고려한 사질토지반에서 수동측토압 제안 (Proposal of Mobilized Passive Earth Pressure to Allowable Wall Displacement and Movement Types in Sandy Soil)

  • 윤영호;김태형;김태오;우민석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권7호
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    • pp.5-15
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    • 2023
  • 수평방향의 토압에 저항하는 흙막이 구조물(옹벽, 가시설 등) 설계에서 수동토압(Passive earth pressure) 산정은 중요한 요소이다. 토압이론에서 주동토압과 수동토압은 벽체 변위가 충분히 발생하여 한계변위에 도달한 한계상태에서의 토압이다. 흙막이 구조물설계에서 수동토압은 저항력으로 고려되는데, 이때, 수동토압이 발생하는 한계변위는 주동토압이 발생하는 한계변위의 10배 이상으로 이 변위를 수동토압산정에 적용하는 것은 비합리적이다. 그러므로 한계변위의 수동토압(Passive earth pressure)이 아닌 임의 크기의 수평변위에서 발생되는 임의 수동토압을 발현수동측토압(Mobilized passive earth pressure)으로 정의하고 흙막이 구조물의 안정성 검토에 발현수동측토압을 적용하는 것이 현실적으로 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 모래지반에 대하여 문헌조사를 통해 흙막이 구조물의 안정성 확보가 가능한 허용수평변위를 0.002H(H:굴착깊이)로 제안하였으며, 임의수평변위에서 발생되는 발현수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 사용하였다. 그리고 사질토 지반에서 구해진 발현수동측토압 자료를 바탕으로 실무에서 간단하게 적용할 수 있도록 벽체의 거동양상에 따른 Rankine의 수동토압에 적용 가능한 감소계수를 제안하였다.

증산의 풍수관(風水觀) 고찰 - 『전경(典經)』을 중심으로 - (A Study on Jeungsan's view of Pungsu: Chiefly focused on Jeonkyung)

  • 박상만
    • 대순사상논총
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    • 제25_2집
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    • pp.45-70
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    • 2015
  • Master Jeungsan understood a general view of Pungsu but actually he used the theory of Pungsu in his own religious perspective, transcending it. The theory of Pungsu is different. But the fact that it is premised on the principle of 'in and yang', the five-element principle, the Book of Changes, energy thought, and To chugi piyung, etc. is generally recognized. The three important elements of Pungsu are mountain, water, and direction or man. Pungsu has formal principles such as Gallyongbeop, Jangpungbeop, Deuksubeop, Jeonghyeolbeop, Jwahyangbeop, and Hyeongukron. etc. In the late of Joseon, Jeungsan established a new traditional thought, understanding Bibopungsu, Gukdopungsu, Minganpungsu, etc. However, he reinterpreted them to be suitable to his religious ideal and let his followers understand them as well. In particular, Jeungsan overcame the previous view on earth and expressed a new perspective to enhance earth up to the level of heaven. In the perspective of the traditional world, earth is lower than heaven, but Jeungsan made it a status equal to heaven. He mentioned that in the past, the culture and history of man was influenced by earth's energy but today, at the age of man respect, he put passive man influenced by earth-condition on the more subjective and active status. Even though he mentioned different Pungsu, Hyeongguk, and Hyeolmyeong, he expressed the shape of Pungsu within the construction of three worlds, the one of heaven and earth transcending good or ill luck or a favorable change in fortune. He practised the expedient of Pungsu from the stand of the construction of heaven and earth instead of the usage of Bibopungsu, Gukdopungsu, and Minganpungsu. He diagnosed that the division of the world is caused by the one of earth and tried to solve it. Moreover, he said that Myeongdang(a propitious site) must be the man-orientation rather than the earth-orientation. It means that Pungsu, stressing the energy of earth and turning one's luck, is changing into the world of man-orientation. In other words, Jeungsan diagnosed the world of Pungsu but he ultimately used Pungsu theory in building up his own view of religious world transcending such a theory.

Effect of seismic acceleration directions on dynamic earth pressures in retaining structures

  • Nian, Ting-Kai;Liu, Bo;Han, Jie;Huang, Run-Qiu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권3호
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    • pp.263-277
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    • 2014
  • In the conventional design of retaining structures in a seismic zone, seismic inertia forces are commonly assumed to act upwards and towards the wall facing to cause a maximum active thrust or act upwards and towards the backfill to cause a minimum passive resistance. However, under certain circumstances this design approach might underestimate the dynamic active thrust or overestimate the dynamic passive resistance acting on a rigid retaining structure. In this study, a new analytical method for dynamic active and passive forces in c-${\phi}$ soils with an infinite slope was proposed based on the Rankine earth pressure theory and the Mohr-Coulomb yield criterion, to investigate the influence of seismic inertia force directions on the total active and passive forces. Four combinations of seismic acceleration with both vertical (upwards or downwards) and horizontal (towards the wall or backfill) directions, were considered. A series of dimensionless dynamic active and passive force charts were developed to evaluate the key influence factors, such as backfill inclination ${\beta}$, dimensionless cohesion $c/{\gamma}H$, friction angle ${\phi}$, horizontal and vertical seismic coefficients, $k _h$ and $k_v$. A comparative study shows that a combination of downward and towards-the-wall seismic inertia forces causes a maximum active thrust while a combination of upward and towards-the-wall seismic inertia forces causes a minimum passive resistance. This finding is recommended for use in the design of retaining structures in a seismic zone.

벽체변위에 따른 기류벽에 작용하는 토압 (The Lateral Earth Pressure on Rigid Retaining Wall Due to the Various Modes of Wall Movement)

  • 채영수;임병주;백영식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제1권1호
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    • pp.21-30
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    • 1985
  • 응력재분포리론을 응용한 Dubrova의 토압론과 이를 수정한 Chang의 방법을 발전시켜 정적토압과 지진시의 토압을 벽체의 변위형태를 고려하여 산정하는 방법을 제안하였다. 뒤채움은 사질토 두 일반토로 구분하여 별개의 토압산정식을 제시하였다. 토류벽의 변위형태는 다음 4가지를 선택하였다. (1) 벽체의 정점을 중심으로 회전하는 주동변위 (2) 벽체의 정점을 중심으로 회전하는 주동변위 (3) 벽체의 벽체을 중심으로 회전하는 수동변위 (4) 벽체의 벽체을 중심으로 회전하는 수동변위 제안된 토압공식을 다른 토압론에 의한 이론치와 비교 검토하였다. 그 결과 변위의 형태에 따라 상이한 토압분포가 얻어졌으며 이는 현재 관용되고 있는 토압이론보다 더 합리적이라 사려된다.

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Analytical model for estimation of digging forces and specific energy of cable shovel

  • Stavropoulou, M.;Xiroudakis, G.;Exadaktylos, G.
    • Coupled systems mechanics
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    • 제2권1호
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    • pp.23-51
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    • 2013
  • An analytical algorithm for the estimation of the resistance forces exerted on the dipper of a cable shovel and the specific energy consumed in the cutting-loading process is presented. Forces due to payload and to cutting of geomaterials under given initial conditions, cutting trajectory of the bucket, bucket's design, and geomaterial properties are analytically computed. The excavation process has been modeled by means of a kinematical shovel model, as well as of dynamic payload and cutting resistance models. For the calculation of the cutting forces, a logsandwich passive failure mechanism of the geomaterial is considered, as has been found by considering that a slip surface propagates like a mixed mode crack. Subsequently, the Upper-Bound theorem of Limit Analysis Theory is applied for the approximate calculation of the maximum reacting forces exerted on the dipper of the cable shovel. This algorithm has been implemented into an Excel$^{TM}$ spreadsheet to facilitate user-friendly, "transparent" calculations and built-in data analysis techniques. Its use is demonstrated with a realistic application of a medium-sized shovel. It was found, among others, that the specific energy of cutting exhibits a size effect, such that it decreases as the (-1)-power of the cutting depth for the considered example application.

Effect of soil condition on the coefficient of lateral earth pressure inside an open-ended pipe pile

  • Ko, Junyoung;Jeong, Sangseom;Seo, Hoyoung
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권2호
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    • pp.209-222
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    • 2022
  • Finite element analyses using coupled Eulerian-Lagrangian technique are performed to investigate the effect of soil conditions on plugging of open-ended piles in sands. Results from numerical simulations are compared against the data from field load tests on three open-ended piles and show very good agreement. A parametric study focusing on determination of the coefficient of lateral earth pressure (K) in soil plug after pile driving are then performed for various soil densities, end-bearing conditions, and layering conditions. Results from the parametric study suggest that the K value in the soil plug - and hence the degree of soil plugging - increases with increasing soil densities. The analysis results further show that the K value within the soil plug can reach about 63 to 71% of the coefficient of passive earth pressure after pile driving. For layered soil profiles, the greater K values are achieved after pile driving when the denser soil layer is present near the pile base regardless of number of soil layers. This study provides comprehensive numerical and experimental data that can be used to develop advanced theory for analysis and design of open-ended pipe piles, especially for estimation of inner shaft resistance after pile driving.

고등학교 지구과학 교과서에 제시된 판 이동의 주된 원동력에 대한 고찰 (A Study on the Dominant Driving Force of Plate Movement presented in the High School Earth Science Textbooks)

  • 전태환;서기원;이규호
    • 한국지구과학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.62-77
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    • 2016
  • 초기의 판 구조론에서 지각 판은 연약권 위에 떠서 맨틀의 움직임에 따라 움직이는 수동적인 모습으로 그려졌고, 자연히 해령에서 발산되는 힘이나 암석권 하부의 맨틀 견인력(drag force)이 판을 움직이는 주된 원동력으로 묘사되었다. 하지만 최근 여러 연구들은 판의 이동을 일으키는 원동력이 맨틀의 대류보다는 섭입대에서 침강하는 판이 만드는 섭입판 인력(slab pull)이라고 보고 있다. 최근 학계는 무거운 해양판과 주변 연약권의 밀도 차이가 섭입판 인력의 핵심이라고 설명한다. 해양판의 높은 밀도는 중력에 의해 판이 해구에서 맨틀 속으로 가라앉는 원인이 되며, 이것이 판이 움직이는 가장 큰 원동력을 발생시키는 것이다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로, 본 연구는 고등학교 지구과학 교과서의 관련 내용을 검토하고 최근 수십 년 간의 서술 경향을 분석하였다. 그 결과 5차 교육과정 이래로 지금까지 거의 대부분의 고등학교 교과서가 맨틀 대류를 판 이동의 주 원동력으로 서술하고 있다는 것을 확인하였으며, 이는 대학교 교재가 개정판을 통해 새로운 학설을 꾸준히 제시해온 것과 대조적인 모습이라 할 수 있다. 따라서 학생들에게 더욱 정확한 학술적 정보를 제공하기 위해 이와 같은 새로운 판 구조론 내용이 해당 교과서 관련 단원에 추가되어야 할 것이다.

연약점토 지반에 있는 STONE COLUMN의 지지력 산정 (Bearing capacity analysis of stone column in soft clay soils)

  • 이윤주
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.141-148
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    • 1996
  • Use of stone column for deep ground treatment in soft clay soils is an effective method. The stone column significantly increases load carrying capacity of the soft clay soil. A analysis method for bearing capacity of stone column in soft clay soil is developed. The capacity made by developed method are compared wity observed values from field load test and a reasonable correlation is noted.

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표면파 탐사: 능동 탐사법을 중심으로 (Surface Wave Method: Focused on Active Method)

  • 김빛나래;조아현;조성오;남명진;편석준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권4호
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    • pp.210-224
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    • 2019
  • 표면파 탐사는 매우 작은 규모의 초음파 분석부터 지질공학 규모의 분석까지 다양한 분야에서 활용하고 있으며, 특히 천부 지질의 지반 안정성을 평가하는 데 활발히 이용되고 있다. 표면파 탐사는 기본적으로 지표면을 따라 전파하는 표면파의 분산 특성에 기초하여 매질의 전단 속도 분포를 파악하는 탐사법이다. 즉, 지하 구조가 1차원 구조라는 가정 하에 탐사를 수행하는 표면파 탐사는, 진동수와 전파 속도의 관계인 분산곡선을 분석하고 1차원적 역산을 통해 층서구조 속도를 계산하게 된다. 이 논문에서는 천부 지질 조사를 위한 표면파 탐사법의 기초적인 이론부터 전반적인 자료처리 과정을 기술보고를 통해 설명하고자 한다. 먼저, 표면파에 대한 개략적인 설명과 가장 큰 특징 중 하나인 분산 특성에 대하여 설명한 후 일반적인 표면파 자료처리 순서에 대하여 설명하였다. 표면파 탐사법은 인공적인 송신원의 유무에 따라 능동 표면파 탐사법과 수동 표면파 탐사법으로 나눌 수 있으나 이 논문에서는 능동 표면파 탐사법인 CSW, SASW, MASW에 대하여 집중적으로 기술하였다. 수동 표면파 탐사법에 대해서는 다음 기술보고에서 다루고자 한다.