• 한국안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.101-106
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• 2005

When a underground structure is constructed at the site composed of soft soil, the behavior of a underground structure Is much affected by the motion of soft soil. Therefore, the effect of soil-structure interaction is an important consideration in the design of a underground structure such as tunnel at the site composed of soft soil. This paper presents the results of the study on dynamic response of tunnel structures and soil-structure interaction effects. The computer program SASSI was used in seismic analysis of tunnel structures because it is more capable of analyzing dynamic response or structures considering soil-structure interaction. As regards the results, the flexibility of surrounding soil affects dynamic response characteristics of tunnel structures and response of tunnel structures can be amplified.

• 한국지진공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.205-213
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• 2024

In the seismic evaluation of underground utility tunnels, selecting an analytical method is critical to estimating reasonable seismic responses. In simplified pseudo-static analysis methods widely applied to typical seismic design and evaluation of underground tunnels in practice, it is essential to check whether the methods provide valid results for cut-and-cover tunnels buried in shallow to medium depth. The differences between the two simplified pseudo-static methods are discussed in this study, and the analysis results are compared to those obtained from FLAC models. In addition to the analysis methods, seismic site classification, overburden soil depth, and sectional configuration are considered variables to examine their effects on the seismic response of underground utility tunnels. Based on the analysis results, the characteristics derived from the concepts and details of each simplified model are discussed. Also, general observations are made for the application of simplified analysis methods.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.279-299
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• 2019

최근 발생한 경주 및 포항지진은 한반도가 더 이상 지진으로부터 안전지대가 아님을 상기시키는 계기가 되었다. 그에 따라 내진설계에 대한 중요성이 대두되고 있으며, 설계응답스펙트럼(design response spectrum)에 대한 연구 또한 많은 연구자들에 의해 활발히 이루어지고 있다. 현재 터널의 내진설계는 라이닝(Lining) 설치 완료 후 동적해석을 수행하여 안정성을 검토하는 과정으로 수행되어 시공 중에 지진 발생에 대한 고려는 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 단층파쇄대에 시공 중인 터널의 현장계측 결과를 이용하여 역해석을 수행한 후 지진파를 고려한 수치해석을 수행하여 그로 인한 1차 지보재(록볼트, 숏크리트)의 거동 특성을 분석하였다. 지진파는 주기특성에 따라 단주기와 장주기로 구분하여 적용하였다. 수치해석 결과 지진의 주기 특성에 의한 영향은 미미한 것으로 나타났으며, 터널 천단 변위(crown displacement)는 28~31%, 단층파쇄대에 접한 좌측부의 변위는 약 14~16% 증가하는 것으로 나타났다. 기반암과 접하고 있는 우측부의 경우 약 13~27%가량 증가하는 것으로 나타났다. 숏크리트의 경우, 지진하중 고려에 따라 천단부에서의 축력이 약 113~115% 증가하였으며, 단층파쇄대와 접하고 있는 좌측부의 경우 102%, 기반암과 접하고 있는 우측부의 경우 106~110%가량 증가하는 것으로 각각 나타났다. 록볼트는 천단부, 좌측부, 우측부에서 정착지반이 단층파쇄대, 단층파쇄대와 기반암, 기반암인 경우로 선정하여 변위와 축력을 분석하였으며, 단층파쇄대와 기반암에 동시에 정착되어 있는 록볼트의 변위 및 축력이 지진으로부터 가장 취약한 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제31권5호
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• pp.67-73
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• 2016

This study investigates the seismic performance of the surge tank which is of the atmospheric type and constructed above the ground. For that purpose, three different numerical models of the surge tank have been taken into account. Two models are constructed to describe the surge tank with different support conditions: one is to model all supports as fixed, and the other is to use spring element for the rock conditions. The third model is constructed to describe not only the surge tank with spring element of the rocks but also the vertical waterway tunnel. Through the time-history analysis of the surge tank subjected to three artificially excited ground motions, it is demonstrated that there can be much difference between the three models of our interest according to the support conditions and inclusion of the vertical waterway tunnel. However, their seismic performances still remain below the safety criteria, i.e., dynamic allowable stress. Also, the numerical results let us know where the critical sections occur. These results could be used to develop the efficient seismic enhancement method for the surge tank.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.49-56
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• 2001

The techniques to make assessment of the structural integrity of underground structures include Infrared thermagraphy, GPR using the reflection of the electromagnetic wave, ultrasonic test, seismic methods using the propagation of elastic wave, and etc These methods have pros and cons in the assessment of the structural integrity in the complex environment of the underground structure, so that a single method alone is not enough to evaluate parameters required for the assessment. In this study, a new seismic method was proposed to improve the existing methods and to provide an additional information like stiffness of concrete. The proposed method combines the advantages of the modified impact-echo test and the SASW method. To verify the validity of the proposed method, a large scale model of a tunnel concrete liner was built and the proposed method was applied to the center of the model and also to the corner of the model which has several distinct reflection boundaries.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.887-897
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• 2018

수직구와 수평 터널 주위 지층 변화, 지진파 방향성이 접속부의 동적 거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 유한 요소 기반의 MIDAS GTS NX 프로그램을 이용한 3차원 시간이력 해석을 통해 검토하였다. 연구결과 연약지반에서 장주기의 지진파가 수평 터널 방향으로 발생하였을 때 접속부 상부에서 최대 변위가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 수직구와 수평 터널의 서로 다른 거동 및 지층 경계면의 영향으로 인해 응력집중 현상이 발생하여 문제가 될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 연구 결과는 수직구와 수평 터널의 접속부 구조물 내진설계를 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.634-639
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• 2009

The response displacement method is the most frequently used method for the seismic design of underground structures. Underground structures under seismic loading will tend to deform with the surrounding ground, and thus the structure is designed to accommodate the free-field deformation without loss of its structural integrity. This method is pseudo-static method, and response displacement of surrounding ground are most important steps. In this study, the single cosine method and the equivalent linear analysis are applied to estimate the response displacement of the real sites, and the results of the each method are compared. Response analysis was also performed with respect to bedrock depth. As a results, Equivalent linear analysis result was larger than single cosine method. And, the relative displacement becomes lager according to depth of the bedrock.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권5호
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• pp.921-936
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• 2016

In this study, a model order reduction technique is applied to solve the transient responses of submerged floating tunnel (SFT) from Mokpo to Jeju under seismic excitations. Because the SFT is a very long structure as well as a transient response analysis requires large amount of computational resources, the model order reduction is mandatory in the design stage of the SFT. Thus, we apply a model order reduction based on Krylov subspace to the simplified finite element model of the SFT. The responses of the reduced order model are compared with those of the full order model and also are verified by referring a previous work. In conclusion, the computational resources are dramatically reduced with an acceptable accuracy by using the model order reduction, which eventually is useful for designing the full-scale model of SFTs.

• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.179-188
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• 2002

본 연구는 한 경부 고속철도 터널의 NATM 굴착에 의한 2 arch 확공 굴착 시 발생되는 진동 및 응력의 변화가 터널 및 인근 사면에 미치는 영향을 사전에 파악하여 안정성을 검토하는 데에 그 목적이 있다. 지반물성치를 산정하기 위해 시추공 조사, TV검층 및 속도검층을 실시하였다. 2차원 해석을 통해 불확실한 지반의 물성을 변수로 간주하고 가능한 범위 내에서 해석을 수행함으로서 특정한 지반 물성이 입력 정수로서 결정되었다. 정적 및 발파 진동에 의한 준-정적(pseudo-static)안전율을 계산하였으며, 3차원 해석을 통해 터널굴착으로 인한 터널 및 터널 주변의 거동과 터널 지보재의 적정성 여부를 조사하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권3호
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• pp.138-142
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• 2003

공대공 탄성파 자료를 3개 단면에서 획득하였다. 이 단면들은 한 터널을 가로지르는데 단면상의 터널의 상태는 공동, 모래로 충전, 그리고 버럭으로 충전된 상태이다. 이 세 개 단면 기록으로부터 P와 S파의 초동을 발췌하여 P와 S속도 토모그램을 작성하였다. 6개의 토모그램 중 단지 1개의 토모그램만이 터널의 영상으로 해석할 수 있는 국부적인 저속도 구간을 표출하였다. 이 토모그램은 공동상태의 터널을 지나는 단면의 P파 속도영상이다. 이 사실은 본 주시토모그래피의 공간 분해능을 산출한 수치해석결과와 일치하였다.