• 터널과지하공간
• /
• 제25권2호
• /
• pp.155-167
• /
• 2015

본 연구에서는 TOUGH2-FLAC3D 연계해석기법을 이용하여 암반공동에 고온의 열에너지를 30년간 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보았다. 열에너지저장에 따른 암반의 거동 특성 및 환경 영향을 예측하고 이에 대한 제어기준을 수립하기 위한 기초 연구로서, 저장소 주변 암반에서 발생하는 열-수리 흐름과 역학적 거동의 상호작용에 대하여 검토하였다. 기본해석으로서 결정질 암반 내 원통형 공동에$350^{\circ}C$의 대용량 열에너지를 저장하는 경우를 모델링하였으며, 열에너지저장소의 단열성능은 고려하지 않았다. 암반 내 열전달의 주요 메카니즘은 암반의 전도에 의한 것으로 판단되며, 암반의 역학적 거동은 수리적 요소보다는 열적 요소에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반과 지하수 가열에 따른 유효응력 재분포 양상과 열팽창으로 인한 암반 변위 및 지표 융기를 검토하였으며, 주변 암반에서의 전단파괴 위험도를 정량적인 수치를 통해 제시하였다. 암반 가열에 따른 열팽창으로 인하여 지표면에서 수 cm의 융기가 발생하였으며, 저장공동 상부에 인장응력이 크게 발달하면서 전단파괴의 위험도가 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.207-216
• /
• 2013

콘크리트궤도가 부설된 철도교량 단부의 궤도구성품(레일 및 체결구)에는 교량 단부회전에 의해 상향력 및 압축력과 같은 궤도-교량의 상호작용력이 작용하여 손상 및 성능저하가 유발된다. 이러한 교량의 휨거동에 기인한 단부 궤도의 상호작용에 따른 문제를 해결하고자 본 연구에서는 횡단궤도시스템을 개발하고 그 성능을 입증하였다. 횡단궤도시스템의 구조안정성 검토를 위해 3차원 유한요소해석을 통한 시간이력해석을 실시하고 그 결과를 독일의 성능요구조건 및 관련기준과 비교하였다. 또한, 교량-궤도 상호작용 분석을 위한 시험체를 제작하여 실내시험을 수행하고 횡단궤도시스템의 적용 효과를 평가하였다. 연구결과 횡단궤도시스템의 정, 동적 구조안정성 및 횡단궤도 적용 후 교량 단부 궤도의 상호작용력(레일변위, 레일저부응력 및 체결구 응력)이 크게 저감될 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.219-228
• /
• 2011

본 연구에서는 철재형 이안제를 설계하기 위한 하부기초의 설계과정을 제시하고, 시험시공 현장에 대한 실시설계를 실시하였다. 본 구조물이 시험시공될 예정지인 경상북도 울진군 오산항 인근 해역에 대한 지반조사를 실시하였다. 대상기초는 압축력이 아닌 파력에 의한 수평력과 인발력에 의존한다. 상부 구조물이 해저면에서 약 9.0 m 돌출되어 있으므로 말뚝두부에 파력에 의한 수평하중이 재하되며 휨강성에 대한 저항력이 중요하다. 검토 결과 철재형 이안제의 기초로 강관말뚝(${\varphi}711$-12t)으로 결정하였다. 외부하중에 대한 말뚝기초의 안정성을 평가한 결과, 연직지지력, 인발저항력 및 수평저항력은 기준 안전율보다 크게 나타났다. 상용하중 작용시 발생되는 기초의 변위는 허용량 이내인 것으로 평가되었다. 지반반력법을 통하여 지층의 횡방향 및 축방향 지반반력과 변위관계를 산정할 수 있었다. 이를 토대로 상부구조의 해석을 수행하고 결과를 정량적으로 비교하였다.

• Advances in concrete construction
• /
• 제10권1호
• /
• pp.49-59
• /
• 2020

Precast concrete elements in accelerated bridge construction (ABC) extends from superstructure to substructure, precast pile foundation has proven a benefit for regions with fragile ecological environment and adverse geological condition. There is still a lack of knowledge of the seismic behavior and performance of the precast pile foundation. In this study, a 1/8 scaled model of precast pile foundation with elevated cap is fabricated for quasi-static test. The failure mechanism and responses of the precast pile-soil interaction system are analyzed. It is shown that damage occurs primarily in precast pile-soil interaction system and the bridge pier keeps elastic state because of its relatively large cross-section designed for railways. The vulnerable part of the precast pile with elevated cap is located at the embedded section, but no plastic hinge forms along the pile depth under cyclic loading. Hysteretic curves show no significant strength degradation but obvious stiffness degradation throughout the loading process. The energy dissipation capacity of the precast pile-soil interaction system is discussed by using index of the equivalent viscous damping ratio. It can be found that the energy dissipation capacity decreases with the increase of loading displacement due to the unyielding pile reinforcements and potential pile uplift. It is expected to promote the use of precast pile foundation in accelerated bridge construction (ABC) of railways designed in seismic regions.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.69-76
• /
• 2010

본 연구는 풍화암 지반에 근입되어 인발하중을 받는 앵커의 극한인발력 및 파괴메카니즘 등의 거동 예측에 관한 수치해석적 연구이다. 풍화암 지반에 앵커를 시공하고 앵커의 정착길이, 천공직경, 텐던직경을 변화시킨 현장 앵커시험 자료를 수집하고 이에 대한 유한차분의 수치모델링을 통하여 앵커의 거동에 영향을 주는 변수에 대하여 알아보았다. 또한 앵커의 거동에 영향을 주는 변수들 사이의 상관성을 분석하여 상관식을 제안하였으며 이 관계를 이용하여 앵커의 거동을 예측하고자 하였다. 수치해석결과 앵커의 정착길이 및 천공직경, 텐던직경이 증가할수록 극한하중이 선형 비례하는 결과를 나타내었다. 한편, 풍화암의 탄성계수를 변화시킨 수치해석 결과 하중-변위 및 극한하중의 변화는 10% 범위 이내의 값을 나타내어 탄성계수가 극한하중에 미치는 영향이 크지 않음을 나타내었다.

• Wind and Structures
• /
• 제27권3호
• /
• pp.163-173
• /
• 2018

The design wind pressure for low-rise buildings in the ASCE 7-10 is defined by procedures that are categorized into the Main Wind Force-Resisting System (MWFRS) and the Components and Cladding (C&C). Some of these procedures were originally developed based on steel portal frames of industrial buildings, while the residential structures are a completely different structural system, most of which are designed as low-rise light-frame wood constructions. The purpose of this study is to discuss the rationality (or irrationality) of the extension of the wind loads calculated by the ASCE 7-10 to the light-frame wood residential buildings that represent the most vulnerable structures under extreme wind conditions. To serve this purpose, the same approach as used in the development of Chapter 28 of the ASCE 7-10 that envelops peak responses is adopted in the present study. Database-assisted design (DAD) methodology is used by applying the dynamic wind loads from Louisiana State University (LSU) database on a typical residential building model to assess the applicability of the standard by comparing the induced responses. Rather than the postulated critical member demands on the industrial building such as the bending moments at the knee, the maximum values at the critical points for wood frame buildings under wind loads are used as indicators for the comparison. Then, the critical members are identified through these indicators in terms of the displacement or the uplift force at connections and roof envelope. As a result, some situations for each of the ASCE 7 procedures yielding unconservative wind loads on the typical low-rise residential building are identified.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권3A호
• /
• pp.391-399
• /
• 2008

강바닥판 포장에 사용되는 특수아스팔트 중의 하나인 구스아스팔트는 $240^{\circ}C$이상의 고온 상태에서 포설되기 때문에 시공중인 교량에 예상하지 못한 높은 온도와 이에 따른 열변형 및 열응력을 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 고온의 아스팔트 시공이 강바닥판에 미치는 열영향을 평가하고 이를 최소화하는 최적 포장공정을 찾기 위한 수치해석기법으로 등가열원을 이용한 열응력해석 기법을 제시하였다. 등가열원은 포장체 포설시의 열영향을 강상판 내부에서 발생하는 등가의 가상열원이다. 이를 이용하여 일반적인 구조해석 프로그램에서 구현하기 어려운 포장체의 포설에 의한 열전도, 열대류 등을 쉽게 모사할 수 있다. 포장 시공중 지점의 들림을 고려한 강상판 해석 및 다양한 포설 공정을 적용한 곡선교량해석을 통하여 등가열원방법의 적용성을 검토하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제10권1호
• /
• pp.565-570
• /
• 2024

최근 도시철도 주변으로 집중되는 신축건물 및 공동구 확장 등과 같은 인접굴착공사로 인해 지하에 건설된 도시철도 지하박스 및 터널구조물의 변형이 발생되고 이로인한 보수, 보강공사가 빈번하게 시행되고 있다. 또한 지하철은 대규모 수송을 담당하고 있어 지하구조물의 안전성 및 주행성에 대한 확보가 매우 중요하다. 이에 자동화계측 시스템을 도입하여 지하박스구조물에 대한 안전성을 관리하고 있다. 그러나 지하박스구조물의 침하 또는 융기 등에 의한 구조물 손상취약부에 대한 분석은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 지하박스구조물의 안전성 모니터링을 위한 손상취약부를 분석하고자 한다. 또한 수치해석을 통해 지하박스구조물을 모델링하여 핵심 모니터링 위치를 분석하고자 한다. 따라서 향후 지하박스구조물의 안전성 모니터링을 위한 센서 설치 위치 및 손상 취약부를 제시하고자 한다.

• 지질공학
• /
• 제33권1호
• /
• pp.189-200
• /
• 2023

도시화와 산업화에 따라 도심지에 개발이 늘어나면서 지반침하로 인한 피해가 지속적으로 발생되고 있으며, 도심지에서의 건물붕괴는 대규모 인명 및 재산 피해로 이어질 위험이 크다. 굴착지반에 균등하지 않은 하중이 작용하고, 대상지반의 사전지식이 없는 경우의 지반거동에 대해서는 연구가 거의 이루어지지 않았다. 이에 따라 지반 조사 정보가 없는 흙막이 공사의 굴착 과정에서 발생되는 배면 지반의 침하거동을 분석하는 방법이 기존에는 없었고, 본 연구에서는 시계열 데이터를 가공하여 상대적 침하거동과 상호관련성을 분석하여 흙막이 벽체 배면 지반의 침하거동을 분석하고자 하였다. 본 논문에서는 평균침하량차지수와 평균상대침하량차를 정의 및 계산하였으며, 이를 좌표계에 도시하여 시간경과에 따라 측점간의 상대적 침하거동을 분석하였다. 또한 관측점들의 군집을 분류할 수 있는 기준이 필요하여 k-평균군집분석과 Dunn Index를 이용하여 분류하였다. 분석결과 계측지점의 침하량이 일정한 값으로 수렴하면서 모든 군집들이 안정영역으로 이동한 것을 확인할 수 있었으며, 군집은 세분화되었다. 이러한 분석결과를 바탕으로 연구대상의 각 측점 간 상관관계를 분석하여 연구대상 지반의 독자거동영역과 동일거동영역을 구분할 수 있었다. 이처럼 측점들 간의 상대적 침하거동을 분석을 통해 거동영역을 구분할 수 있다면, 주변지역의 융기, 지반파괴영역 예측, 터파기 공사 시 활동파괴의 방지 등 침하관리와 안정관리에 도움을 줄 수 있다고 판단된다.

• 자원환경지질
• /
• 제22권2호
• /
• pp.91-102
• /
• 1989

The gravity measurement has been conducted at 61 stations with an interval of about 500 to 1,000 m along two survey lines of about 47 Km between $Chungju-Jech{\check{o}}n$ and $Salmi-D{\check{o}}cksanmy{\check{o}}n$ in order to study on the subsurface geologic structure and structural relation between $Okch{\check{o}}n$ Group and Great Limestone Group of $Chos{\check{o}}n$ Supergroup. The Bouger gravity anomalies were obtained from the reduction of the field observations, and the distribution patterns of the basement and subsurface geologic structure were interpreted by means of the Fourier-Series and Talwani method for two-dimensional body. The depth of Conrad discontinuity varies from 12.7 Km to 15.7 Km, and vertical displacements along the Osanri and Bonghwajae faults are 1.0 Km and 1.5 Km, respectively between Chungju and $Jech{\check{o}}n$. The depth of Conrad discontinuity varies from 13.8 Km to 15.4 Km, and vertical displacement along the Bonghwajae fault is 0.5 Km between Salmi and $D{\check{o}}cksanmyon$. The basement is widely exposed at several places between Chungju and $Jech{\check{o}}n$. In the unexposed area between Osanri and $W{\check{o}}lgulri$, its depth is from 1.5 Km to 2.1 Km. It is displaced downward along the Osanri and Bonghwajae faults by 0.8 Km and 0.6 Km, respectively, and is displaced upward along the Dangdusan fault by 1.6 Km. On the other hand, the depth of the basement varies abruptly by the Sindangri, Jungwon, Kounri, and Bonghwajae faults between Salmi and $D{\check{o}}cksanmy{\check{o}}n$, and it is from 2.8 Km to 3.2 Km around $Salmimy{\check{o}}n$, from 1.6 Km to 2.5 Km between the Sindangri and Bonghwajae faults, 3.0 Km near Koburangjae, and 2.5 Km at $Doj{\check{o}}nri$. The high Bouguer gravity anomalies are due to the accumulation of $Okch{\check{o}}n$ Group and $Jangs{\check{o}}nri$ Metamorphic Complex whose density is higher than the basement exposed between Sondong and Osanri, and imply the existance of Bonghwajae Metabasite or hornblende gabbro of high density distributed along the Bonghwajae fault in the vicinity of Koburangjae. The low Bouguer gravity anomalies resulted form the fracture zone associated with fault or rock of low density imply the existance of the Osanri, Bonghwajae, Dangdusan faults and $Daed{\check{o}}cksan$ thrust between Chungju and $Jech{\check{o}}n$, the uplift of the basement by the Sindangri, Jungwon, Kounri, and Bonghwajae faults, and extensive distribution of Cretaceous biotite granites between Salmi and $Docksanmy{\check{o}}n$. The thickness of $Okch{\check{o}}n$ metasediments varies from 1.5 Km to 3.2 Km, and that of Great Limestone Group of $Chos{\check{o}}n$ Supergroup from 200 m to 700 m. It is interpreted that $Okch{\check{o}}n$ Group is in contact with Great Limestone Group of $Chos{\check{o}}n$ Supergroup by the fault zones of the Bonghwajae and $Daed{\check{o}}cksan$ faults, and the Bongwhajae fault is a thrust of high angle, by which the east of the basement is displaced downward 0.5 Km between Chungju and lechon, and 1.0 Km between Salmi and $D{\check{o}}cksanmy{\check{o}}n$.