• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.717-729
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• 2018

연약지반 수직구 굴착 중에는 주변 지반의 하중으로 인한 굴착면의 히빙이 발생할 위험이 있기 때문에 굴착 설계 시 지반 안정성에 대한 고려가 필수적이다. 그러나 연약지반 히빙 안전율 산정은 2차원 산정식으로 수행하여야 하므로 수직구의 3차원 형상을 고려하지 못하는 문제가 있다. 본 연구에서는 수직구 굴착 시 히빙 안전율에 대한 선행 연구를 보완하여 3차원 효과를 반영하는 히빙에 대한 안전율 식을 제안하였으며, 해당 식이 기존 식에 비해 3차원 원형 수직구 굴착에서의 히빙 안정성을 더 적절하게 반영할 수 있음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.112-119
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• 2010

안전율을 이용하여 항만 구조물의 임의의 파괴모드에 대한 목표파괴/안전수준을 산정할 수 있는 Monte-Carlo 모의법이 제시되었다. 본 연구에서 제안한 해석법은 기존의 해석법과 다르게 단순히 결정론적 설계법으로 설계된 안전율에 대한 자료만을 이용하여 목표파괴/안전수준을 설정할 수 있다. 결정론적 설계법에서 사용되는 안전율과 신뢰성 설계법에서 사용되는 신뢰지수를 직접적으로 연결시켜줄 수 있는 수학적 모형들이 수립되었다. 비록 제한적인 자료를 사용하였음에도 불구하고 수립된 모형들을 직립 방파제의 활동 파괴모드에 적용하여, 유의목표파괴 수준이라는 개념으로 본 연구에서 산정한 직립 방파제의 활동 파괴모드에 대한 목표파괴수준이 최근 일본에서 제안된 결과와 매우 잘 일치하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.231-245
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• 2022

지반강도가 낮은 연약 점성토 지반을 대상으로 수직구가 시공되는 경우, 굴착면에서의 토압 불균형에 대한 지반의 지지력이 낮아 굴착면이 융기하는 히빙이 발생할 위험이 존재한다. 히빙에 대한 안정성을 평가하기 위해 안전율을 계산하는 방법들이 제안되어왔으나, 이론적인 유도 과정에서 많은 가정사항들이 포함되어 정확한 히빙 안정성 평가가 어렵다는 한계를 가진다. 본 연구에서는 선행 연구를 보완하기 위해 원형 수직구가 연약 점성토 지반에 시공되는 경우를 상정하여 굴착 형상에 따른 지반 지지력의 변화, 지반 점성토의 비균질성, 그리고 관내토의 효과에 대한 이론적 접근을 통해 기존 안전율 제안식을 보완하였다. 보완된 식의 검증과 다양한 사례 연구를 통한 히빙 안정성 검토를 위해 원형 수직구 굴착 시 발생하는 굴착면의 히빙을 3차원 수치해석으로 모사하여 안전율을 도출하였다. 수치해석 및 히빙 안전율 제안식들을 이용하여 다양한 인자의 변화에 따른 히빙 안전율의 변화를 검토한 결과, 본 연구에서 추가적으로 보완된 특성이 3차원 안전율 식 내에 적절하게 반영되었음을 확인하였다. 다양한 사례를 모사하여 수행된 수치해석 결과를 이용하여 수식을 구성하는 인자들이 히빙 안전율에 미치는 영향을 도출하였으며, 깊이에 따른 비배수 전단강도 증가의 고려 여부가 안전율 값 산정에 지배적인 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권4호
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• pp.379-390
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• 2020

The behavior of a piled raft system in multi-layered soil subjected to vertical loading has been studied numerically using 3D finite element analysis. Initially, the 3D finite element model has been validated by analytically simulating the field experiments conducted on vertically loaded instrumented piled raft. Subsequently, a comprehensive parametric study has been conducted to assess the performance of a combined piled raft system in terms of optimum pile spacing and settlement of raft and piles, in multi-layered soil stratum subjected to vertical loading. It has been found that a combined pile raft system can significantly reduce the total settlement as well as the differential settlement of the raft in comparison to the raft alone. Two different arrangements below the piled raft with the same pile numbers show a significant amount of increase of load transfer of piled raft system, which is in line with the load transfer mechanism of a piled raft. A methodology for the factor of safety assessment of a combined pile raft foundation has been presented to improve the performance of piled raft based on its serviceability requirements. The findings of this study could be used as guidelines for achieving economical design for combined piled raft systems.

• 대한안전경영과학회지
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• 제25권2호
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• pp.187-192
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• 2023

In piping systems, trapeze hangers are subjected to vertical and horizontal seismic loads and stiffeners are used. In this study, monotonic compression tests were conducted with the removable stiffeners using three variables: stiffener clamp fixing position, section length, and installation direction. The maximum load reinforced with stiffeners could withstand a compressive load of 11kN by applying a safety factor of 10%. It could be estimated that the fixing clamp spacing or the length of shape and load had a proportional relationship. And the stiffener must be fixed in the direction of the strong axis on hinge parts. Also the stiffener buckiling load design proposes to use a method of calculate the flexural buckling compressive strength of and unreinforced full threaded bolt.

• 한국안전학회지
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• 제31권5호
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• pp.89-94
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• 2016

The objective of this study was to estimate the dynamic behavior of a personal rapid transit(PRT) track system using a rail of rectangular tube section and a rail joint of sliding type, and to compare the results with the normal rail and rail joint of a PRT track system by performing field measurements using actual vehicles running along the service lines. The measured vertical displacement of rail and sleeper, and vertical acceleration of rail for the normal rail and rail joint section were found to be similar, and the rail joint of sliding type satisfied the design specifications of the track impact factor for a conventional railway track. The experimental results showed that the overall dynamic response of the rail joint were found to be similar to or less than that of the normal rail, therefore the rail joint of sliding type for PRT track system was sufficient to ensure a stability and safety of PRT track system.

• Geomechanics and Engineering
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• 재33권6호
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• pp.543-552
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• 2023

The design of foundations based on a deterministic approach may not be safe and reliable occasionally, since soils sometimes show considerable spatial variability, and thus, significant uncertainties in turn affect the estimation of footing bearing capacity. The design of footing on cohesionless stratums on the basis of reliability analysis has not received much attention. This paper performs two-dimensional random finite difference analyses of shallow strip footings on a spatially variable frictional soil considering correlation structure. Friction angle (ϕ) is considered as a log-normally distributed random variable and Monte Carlo Simulation is then performed to determine the statistical response based on the random fields. A new approach reliability-based safety factor is defined based on various reliability levels by considering the coefficient of variation of ϕ and correlation length in both the horizontal and vertical directions. The comparison of the probabilistic safety factor and the conventional one illustrates the limitations of the deterministic safety factor and provides insight into how the heterogeneity of soils properties affects the required safety factor. Results show that the conventional safety factor of 3 can be conservative in some cases, especially for soil with low values of mean ϕ and COV_ϕ.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권4호
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• pp.91-99
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• 2022

By applying METHOD 514.8 of the US military standard MIL-STD-810H, vibration analysis of the winding core automatic feeding device was performed during vehicle transportation. The contact point between the LM guide and main support frame was weak in the vertical axis, transverse axis, and longitudinal axis during the transportation of the automatic winding core feeder vehicle, and the maximum equivalent stress was 236.31 MPa in the longitudinal axis. When random vibration was applied, the safety margin in the longitudinal direction was 0.26, indicating low safety. The safety margin was changed by increasing the damage factor to 0.1. Finally, the safety margin was improved to 3.48 to secure safety. Resonance occurred with a Q factor of 9.34 in the harmonic response to which the RMS value of the ASD data was input, and the vertical axis safety margin was derived as 0.16. When the damping factor was 0.15, the Q factor was 3.37, and resonance was avoided with a safety margin of 6.62.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권6호
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• pp.597-608
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• 2022

One of the most important parameters affecting nonlinearsoil-structure interaction, especially rocking foundation, is the vertical factor of safety (F.S_v). In this research, the effect of F.S_v on the behavior of rocking foundations was experimentally investigated. A set of slow, cyclic, horizontal loading tests was conducted on elastic SDOF structures with different shallow foundations. Vertical bearing capacity tests also were conducted to determine the F.S_v more precisely. Furthermore, 10% silt was mixed with the dry sand at a 5% moisture content to reach the minimum apparent cohesion. The results of the vertical bearing capacity tests showed that the bearing capacity coefficients (N_c and N_γ) were influenced by the scaling effect. The results of horizontal cyclic loading tests showed that the trend of increase in capacity was substantially related to the source of nonlinearity and it varied by changing F.S_v. Stiffness degradation was found to occur in the final cycles of loading. The results indicated that the moment capacity and damping ratio of the system in models with lower F.S_v values depended on soil specifications such cohesiveness or non-cohesiveness and were not just a function of F.S_v.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.95-107
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• 2002

신뢰성설계법의 적용성을 확대하기 위하여 혼성제 직립 케이슨의 활동에 대한 신뢰성 해석이 수행되었다. 충격쇄파 효과를 고려한 결정론적 설계법에 의하여 단면의 안전성이 자세히 해석되었으며, 특히 신뢰성 해석의 결과를 직접 결정론적 설계법의 결과와 연결시키기 위한 연구가 시도되었다. 해석 결과에 의하면 현재의 결정론적 설계 법에서 적용되고 있는 안전율은 약간 안전 측에 속한다. 또한 동일한 입사조건과 안전율에 대하여 수심이 증가함에 따라 신뢰지수는 감소하는 경향을 보이고 있다. 한편 방파제가 그 기능을 수행하는데 지장이 없을 것으로 예상되는 목표 파괴확률을 설정하고 그 목표 범위내에서 가장 최적의 파괴 확률을 산정하였는데, 입사조건에 따라 약간 씩 다른 최적의 안전율이 추정되었다. 마지막으로 혼성제 케이슨의 단면 결정에 영향을 주는 변수들의 변화에 따른 민감도 분석이 수행되었다. 해석 결과에 의하면 입사각, 주기의 영향이 크게 나타났으며 하상의 경사나 마운드의 두께에 대한 영향의 정도는 상대적으로 낮게 평가되었다.