• 제목/요약/키워드: soil nail wall structures

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Collapse fragility analysis of the soil nail walls with shotcrete concrete layers

  • Bayat, Mahmoud;Emadi, Amin;Kosariyeh, Amir Homayoun;Kia, Mehdi;Bayat, Mahdi
    • Computers and Concrete
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    • 제29권 5호
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    • pp.279-283
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    • 2022
  • The seismic analytic collapse fragility of soil nail wall structures with a shotcrete concrete covering is investigated in this paper. The finite element modeling process has been well described. The fragility function evaluates the link between ground motion intensities and the likelihood of reaching a specific level of damage. The soil nail wall has been subjected to incremental dynamic analysis (IDA) from medium to strong ground vibrations. The nonlinear dynamic analysis of the soil nail wall uses a set of 20 earthquake ground motions with varying PGAs. PGD is utilized as an intensity measure, the numerical findings demonstrate that the soil nailing wall reaction is particularly sensitive to earthquake intensity measure (IM).

Data-driven modeling of optimal intensity measure of soil-nailed wall structures

  • Massoumeh Bayat;Mahdi Bayat;Mahmoud Bayat
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권1호
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    • pp.85-92
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    • 2023
  • This article examines the seismic vulnerability of soil nail wall structures. Detailed information regarding finite element modeling has been provided. The fragility function evaluates the relationship between ground motion intensities and the probability of surpassing a specific level of damage. The use of incremental dynamic analysis (IDA) has been applied to the soil nail wall against low to severe ground motions. In the nonlinear dynamic analysis of the soil nail wall, a set of twenty seismic ground motions with varying PGA ranges are used. The numerical results demonstrate that the soil-nailed wall reaction is extremely sensitive to earthquake ground vibrations under different intensity measures (IM). In addition, the analytical fragility curve is provided for various intensity values.

현장인발시험을 통한 섬유형 쏘일네일의 거동특성 평가 (Evaluation of Behavior Characteristics of Geosynthetic Fiber Nail System from the Field Pull-Out Tests)

  • 김홍택;박시삼;조병국;정성필
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.342-347
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    • 2004
  • Excavation nearby the existing structures is being performed vigorously to get the greatest use of land along with fast economic growth in the downtown area. The application of soil nailing system gradually increases because of an advantage of soil nailing system adjacently constructed in the existing structures. In this study, friction resistance by pull-out is considered as main resistance except resistance formed by flexural rigidity of nail observing that resistance of flexural rigidity is about $0{\sim}15\;%$ of whole safety factor according to degree of flexural rigidity in general soil nail wall and application of geosynthetic fiber soil nailing system is evaluated through laboratory tensile strength test and field pull-out test.

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지반네일보강토체 전면부에서 노출된 지반네일의 연직 방향 연결에 의한 보강효과 (Reinforced Effects of Soil-nailed Structures by a Vertical Coupling of a Exposed Nail at a Front)

  • 김준석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 지반네일 보강방법은 이론적 뒷받침과 함께 경험적인 작업을 기초로 발전되어 왔다. 경험적인 연구 작업에서 대부분의 자료가 실질적으로 사용되는 하중 조건에서 계측 되어 왔다. 그러나, 지반네일 보강토체에 대한 사용 하중 내에서의 거동 뿐 아니라 구조물의 파괴 거동도 설계방법의 확립과 계산에 중요한 대상이 된다. 본 논문에서는 굴착전면부에 노출된 보강재를 서로 연결했을 때 거동에 미치는 보강토체의 거동을 이해하기 위하여 비교적 큰 규모의 실험을 실시하여 분석하였다.

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도심지 지하공간개발을 위한 대형 대심도 근접굴착 흙막이 설계사례 (The Retaining wall Design nearby Large Excavation for Developed Underground in Urban Area.)

  • 신용욱;박종민;이승환;이봉열;이정영;장혁수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.49-83
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    • 2005
  • ESCP Project showed an urban excavation case and introduced design method for case of Soil-Structure behavior in urban excavation. In this case, a retaining structures design to analysis the behavior of retaining wall and adjacent structures in urban excavations was applied by using a Elasto-plastic beam and limit Equilibrium analysis and soil-structure interaction analysis. Reliable design of earth retaining structures and the ground adjacent to braced wall in urban excavation are often difficult due to many variable factors. The ground settlement and the damage of adjacent structures in urban excavation has been an imprtant issue. Therefore, the stability of the adjacent structures must be secured with the excavation support and research on the protection of adjacent structure is necessary.

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모래를 사용한 지반네일 구조물의 실험적 연구 (An Experimental Study of Soil-nailed Structures in Sands)

  • 김준석;이상덕;이승래
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권2호
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    • pp.91-100
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    • 1997
  • 지반네일 보강방법은 이론적 뒷받침과 함께 경험적인 작업을 기초로 발전되어 왔다. 경험적인 연구 작업에서 대부분의 자료가 실질적으로 사용되는 하중 조건에서 계측 되어 왔다. 그러나, 지반네일 보강토체에 대한 사용 하중 내에서의 거동 뿐 아니라 구조물의 파괴 거동도 설계방법의 확립과 계산에 중요한 대상이 된다. 본 연구에서는 소일네일 보강토체의 파괴 거동을 이해하기 위하여 비교적 즐 규모의 실험을 실시하여 토체의 변위, 네일의 축변형률,네일의 축하중, 토체내 부의 토압 등에 관한 자료를 얻었으며 이러한 자료들을 분석하였다.

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앵카형태의 지반네일로 보강된 흙구조물의 보강효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Reinforcing Effects for Soil Structures Reinforced by Nail with an Anchor Shape)

  • 김준석;이상덕;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.103-111
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    • 2001
  • 지반네일 보강방법은 이론적 뒷받침과 함께 경험적인 작업을 기초로 발전되어 왔으며, 연구 결과를 바탕으로 현장적용이 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 소일 네일로 보강된 토체의 안정성에 중요한 요소인 소일네일의 인발저항력을 높이기 위하여 네일의 끝 부분에 앵커와 같은 구근이 형성된 네일로 보강된 토체의 파괴거동을 이해하기 위하여 비교적 큰 규모의 실험을 실시하였다. 토체의 변위, 네일의 축변형률, 네일의 축하중, 토체내부의 토압 등에 관한 자료를 얻었으며 이러한 자료들을 분석하였다. 또한 같은 조건에서 일반적인 형태의 네일로 실험된 결과와 비교분석을 실시하였다.

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Probabilistic optimization of nailing system for soil walls in uncertain condition

  • Mitra Jafarbeglou;Farzin Kalantary
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권6호
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    • pp.597-609
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    • 2023
  • One of the applicable methods for the stabilization of soil walls is the nailing system which consists of tensile struts. The stability and safety of soil nail wall systems are influenced by the geometrical parameters of the nailing system. Generally, the determination of nailing parameters in order to achieve optimal performance of the nailing system for the safety of soil walls is defined in the framework of optimization problems. Also, according to the various uncertainty in the mechanical parameters of soil structures, it is necessary to evaluate the reliability of the system as a probabilistic problem. In this paper, the optimal design of the nailing system is carried out in deterministic and probabilistic cases using meta-heuristic and reliability-based design optimization methods. The colliding body optimization algorithm and first-order reliability method are used for optimization and reliability analysis problems, respectively. The objective function is defined based on the total cost of nails and safety factors and reliability index are selected as constraints. The mechanical properties of the nailing system are selected as design variables and the mechanical properties of the soil are selected as random variables. The results show that the reliability of the optimally designed soil nail system is very sensitive to uncertainty in soil mechanical parameters. Also, the design results are affected by uncertainties in soil mechanical parameters due to the values of safety factors. Reliability-based design optimization results show that a nailing system can be designed for the expected level of reliability and failure probability.

원심모형실험을 이용한 소일네일링 벽체의 거동 및 파괴메카니즘에 관한 연구 (A Study on the Bahavior and Failure Mechanism of Soil Nailing Walls using Centrifuge Model Tests)

  • 김영길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5963-5973
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    • 2011
  • 현재 사용되고 있는 소일네일링 구조물에 관한 설계 및 해석법들은 실내모형실험이나 원형실험 또는 수치해석 결과를 바탕으로 주변지반과 보강네일 사이의 상호작용 메카니즘을 달리 적용함으로서 서로 다른 안전율을 제시하고 있다. 이러한 해석법들은 네일의 강성도나 지반조건 등이 가정된 바와 같이 잘 일치할 경우에는 합리적인 설계법이 될 수 있다. 하지만 이와 조건이 다른 경우 부적절한 결과를 가져올 가능성이 크다. 따라서, 본 연구에서는 원심모형시험기를 사용하여 소일네일링 구조물의 거동과 파괴메카니즘에 관한 매개변수적 실험을 실시하였다. 매개변수적 실험에서는 네일의 길이 및 설치각, 네일과 전면판의 강성도 등을 다양하게 변화시키면서 모형 벽체가 파괴될 때까지 중력수준을 증가시키는 자중실험을 실시하였다. 실험으로부터 얻어진 결과를 바탕으로 매개변수의 변화에 따른 영향, 파괴메카니즘 등을 비교분석하였다. 원심모형실험 결과와 현재 사용되고 있는 방법들과 비교 검토함으로서 기존 방법들에 대한 타당성을 검증하였다.

현장계측과 역해석에 의한 네일의 인장력 비교 연구 (Comparison of Nail Tensile Force by Feed Back Analysis rind Measurements)

  • Jeon, Seong-Kon
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.33-41
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    • 2002
  • 쏘일네일링 공법은 굴착이나 사면안정을 위해 가시설이나 영구용으로 국내에서 널리 이용되고 있다. 특히, 도심지 근접 굴착시 쏘일네일링 공법 적용시 고려사항은 벽체변위와 네일의 인장등 이다. 본 연구는 국내 여러 암반층을 포함하는 다층토 지반의 11개 쏘일네일링 현장에서 굴착단계별 네일의 인장력 거동을 계측자료와 역해석을 통하여 고찰하였다. 역해석 결과 네일의 최대인장력은 계측값의 50% 정도로 낮게 나타났고, 벽면에서 가상 파괴활동면까지의 거리를 주동영역거리라 할때 CLOUTERRE 보고서와 Cartier & Gigan이 각각 제안한 최종굴착 깊이(H$_{f}$ )의 0.3$H_f$,0.5$H_f$,에 비해 계측결과는 크게 나타났으며, 역해석은 이들이 제안한 범위내에 포함되었다.