• Title/Summary/Keyword: 구간 해석 방법

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Development of Mechanistic-empirical Joint Spacing Design Method for Concrete Pavements (역학적-경험적 콘크리트 포장 줄눈간격 설계방법 개발)

  • Park, Joo-Young;Hong, Dong-Seong;Lim, Jin-Sun;Jeong, Jin-Hoon
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.51-59
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    • 2011
  • Tensile stress occurs and random crack develops in concrete pavement slab when it contracts by variation of temperature and humidity. The tensile stress decreases and the random crack is minimized by sawcutting the slab and inducing the crack with regular spacing. The random crack, joint damage, decrease of load transfer efficiency are caused by too wide joint spacing while too narrow joint spacing leads to increase of construction cost and decrease of comfort. A mechanistic-empirical joint spacing design method for the concrete pavement was developed in this study. Structurally and environmentally weakest sections were found among the sections showing good performance, and design strengths were determined by finite element analysis on the sections. The joint width for which the load transfer efficiency is suddenly lowered was determined as allowable joint with referring to existing research results. The maximum joint spacing for which the maximum tensile stress calculated by the finite element analysis did not exceed the design strength were found. And the maximum joint width expected by the maximum joint spacing were compared to the allowable joint width. The new method developed in this study was applied to two zones of Hamyang-Woolsan Expressway being designed. The same joint spacing as a test section constructed by 8.0m of joint spacing wider than usual was calculated by the design method. Very low cracking measured at 6 years after opening of the test section verified the design method developed in this study.

국부적 강성 증가를 고려한 지오그리드-보강기층 모델링

  • 변용훈
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.66 no.1
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    • pp.35-41
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    • 2024
  • 측면구속은 지오그리드에서 골재 입자의 상호결합과 관련된 주요 보강 메커니즘으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실내실험을 통해 얻은 지오그리드-골재 상호결합에 의한 국부적 강성증가에 대한 결과를 토대로, 지오그리드로 보강된 기층을 포함한 포장구조체의 탄성 반응 특성을 파악하고자 하였다. 기존의 실험적 연구에서는 지오그리드 배치된 시편 중간 높이로부터 거리가 멀어질수록 전단파 측정에서 추정된 전단탄성계수가 감소한다는 것을 보여주었다. 또한, 삼각형 지오그리드 근처의 강성 증가가 사각형 지오그리드 근처보다 크게 나타났다. 이러한 전단탄성계수 주상도를 기반으로, 수치해석적 연구에서는 기층의 4 개 하부층에 대한 탄성계수 값을 다르게 할당되었다. 층상 탄성해석 프로그램을 사용한 수치해석적 연구는 아스팔트층 하단에서 두 지오그리드 보강 포장시나리오의 수평방향 인장 응력과 변형이 미보강된 시나리오에 비해 감소했음을 보여주었다. 기층 중간깊이에서는 지오그리드 보강 포장시나리오의 압축응력이 미보강된 시나리오에 비해 보다 크게 나타났으며, 지오그리드 보강구간의 인장변형은 미보강된 구간보다 작게 나타났다. 삼각형 및 사각형 지오그리드의 사용은 기층 중간깊이에서 미보강된 시나리오에 비해 수직압축응력을 증가시키고 수직압축변형을 감소시켰다. 노상 상단에서는 지오그리드 보강 포장 구간의 수직 응력과 변형이 미보강된 구간보다 작았는데, 이는 노상의 침하 가능성이 낮다는 것을 보여주었다. 따라서, 지오그리드와 골재 간 미세역학적 상호결합을 기반으로 한 거시적 모델링 방법은 지오그리드로 보강된 아스팔트포장시스템의 역학적 분석에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Hydraulic Characteristic Analysis of Final Closing considering non-Darcy Flow (Non-Darcy 흐름을 고려한 최종체절 수리특성분석)

  • Choi, Hung Sik;Park, Jung Soo;Shin, Heung Keun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1469-1473
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    • 2004
  • Non-Darcy흐름에 따른 호안제체의 흐름과 배수갑문을 통한 유출입 특성을 고려한 체절구간의 수리특성분석 도형에 의한 해석결과는 실측자료와 비교적 잘 일치하여 개발된 모형의 적용성이 있음을 보여주었다. 실측치와 비교한 계산결과는 본간(1958) 식에 의한 계산이 나(1987)에 의한 방법보다 비교적 정확하게 계산할 수 있음을 보여주었다. 아울러 완전 또는 불완전 월류의 구분이 없이 잠수도에 의한 계산을 통해서 하나의 유량계수 관계곡선을 사용하여 간편하게 사용할 수 있는 나 식의 사용성을 보여 주었다. 본간 식과 나 식에 의한 계산 값이 실측치보다는 유출입 특성이 크게 나타나고 있는 것으로 나타났다. 따라서 현장에서의 체절구간의 불규칙적인 단면 양상을 감안한 유량계수의 조정이 필요할 것으로 판단된다. 일반적으로 체절구간의 수리특성의 분석을 위해서 제체구간 유량의 고려는 Darcy 흐름에 기초하여 분석한 것이 지금까지의 분석이다. 제체를 통과는 유량과 개방구간을 통과하는 유량의 비가 체절구간이 좁을수록 크게 나타나 제체의 정확한 유출임 특성을 고려한 체절구간의 수리특성을 분석해야할 필요가 있음을 확인하였다.

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Analysis of Heat Transfer Performance of a Gas Cooler of CO2 Heat Pump for Water Heating (온수제조용 CO2 히트펌프의 가스쿨러 열전달 성능 해석)

  • Kwon, Jeong-Tae;Lee, Chang-Kyung;Baek, Dong-Seok;Kwon, Young-Chul
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.11
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    • pp.5317-5322
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    • 2013
  • This study presents a prediction method for heat transfer performance of a gas cooler of $CO_2$ heat pump using ${\epsilon}$-NTU method, and compared the results with the experimental data from the open literature. The heat transfer rate, refrigerant side outlet temperature and water side outlet temperature were calculated by using EES(Engineering Equation Solver)program in multi-tube-in-tube type $CO_2$ heat pump gas cooler. Analysis was performed in two methods : The first method performed without dividing into the test section by applying an analysis of the mean properties(mean analysis). The second method, tube length divided into 50 sections, was applied to the local properties(local analysis). From the present study, a good agreement at the local analysis was obtained between the analytical and experimental results by 0.3~1.1%, 1.31~1.88% and 3.12~5.18% for heat transfer rate, water and refrigerant side outlet temperatures, respectively.

A Study on a Roughness Coefficient in Korea River using Hydraulic Models (수리학적 모형을 이용한 국내하천의 조도계수 산정 연구)

  • Kim, Joo-Young;Lee, Jin-Woo;Lee, Jong-Kyu;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.96.1-96.1
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    • 2010
  • 하천의 설계홍수위를 결정할 때 가장 중요한 변수중의 하나는 우리가 흔히 부르는 Manning의 조도계수 n으로 과거 수십 년 동안 국내 외에서 많은 연구가 진행되어 왔고 현재에도 끊임없이 여러 연구자들의 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 조도계수는 보통 부등류 모형에 의한 방법, NCALC 모형에 의한 방법, 하상재료 또는 사진 index를 통한 방법을 사용하고 있지만 일관성이 떨어질 뿐만 아니라 산정된 조도계수가 유량 또는 수위에 관계없이 일정한 조도계수 만을 제시하고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점 등을 해결하고자 부정류 수치모형을 이용하여 하천 구간에서의 조도계수를 유량의 함수로 산정하는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 조도계수의 여러 특성을 파악하고자 국내 주요 하천인 한강, 낙동강, 금강의 본류 및 지류에 대해서 수위관측소를 기준으로 구간을 구분하고 과거 주요 홍수 수문곡선을 선정하고 부정류 해석을 통하여 다양한 유량에 대한 하천 구간별 조도계수를 산정하였다.

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Ground Vibration Analysis for Light Rail Transit on Bridges (교량구간에서의 경량전철에 의한 지반진동 해석)

  • 김두기;이종재;윤정방;김두훈
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.71-82
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    • 2000
  • Ground vibration analysis methods for Light Rail Transit(LRT) on bridges are studied. LRT loads acting on the piers are evaluated considering interactions between trains and a bridge. Two dimensional in-plane and axisymmetric wave propagations are used in ground vibration analyses, and then the results of them are compared one another. A modified axisymmetric method is presented, which can consider the effect of the train loadings on a series of piers as the train moves. Parametric studies are carried out for various train speeds, bridge types and geotechnical conditions to investigate the characteristics of ground vibrations.

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A study on the improvement of the method to estimate a river discharge through numerical modeling (수치모델링을 통한 하천 유량 추정 방식의 개선에 관한 연구)

  • Choi, Seo Hye;Kim, Chang Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.236-236
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    • 2022
  • 연속적인 하천의 유량을 추정하기 위해서는 관측된 수위값을 유량으로 변환하기 위해 일반적으로 수위-유량 관계 곡선을 사용하며 수위구간 별로 일대일 관계로 제시된다. 그러나 유량을 추정함에 있어서 수위 외에도 하상경사, 조도계수와 같은 지형인자, 시간에 따른 유량의 변화와 같은 흐름요소를 모두 고려하여야 정확한 유량을 산정할 수 있다. 즉, 평상시에는 적합한 수준의 유량을 추정할 수 있다고 하더라도 조석의 영향이 있는 구간이나 홍수와 같이 시간에 따른 수위와 유량이 급변하는 경우에는 관측값과 수위-유량관계곡선을 이용한 추정값의 차이가 상당히 증가하여 유량 추정값의 활용이 부적합할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수위-유량관계곡선식의 적용이 어려운 조건에서 보다 정확한 유량을 추정하기 위해 1차원 유동해석모델을 이용한 계산 값과 관측 값과의 비교를 통해 정확도를 검토하고, 지점에 따라 차이가 발생되는 원인을 정성적으로 분석하고자 한다. 대상지점은 강우, 식생 등의 영향으로 수위와 유량의 관계를 단일 관계로 표현하기 어려워 구간분리가 발생된 지점으로 선정하였다. 흐름해석은 기지의 기점수위 조건으로부터 시작하며, 모델링을 통해 유량과 조도계수를 동시에 추정하였다. 분석 결과, 모델 내에서도 수위와 유량 관계의 루프형 특성, 조도계수의 변화를 대체적으로 잘 반영하는 것으로 나타났으며, 국내하천에서 유량추정의 정확도를 저하시키는 주된 원인에 대해 추정할 수 있었다. 향후 이 같은 방법을 통해 도출된 결과를 기반으로 수위-유량관계곡선의 불확실성을 평가하고, 유량 추정방식의 보완이 필요한 지점을 선별하는 기준에 대한 가이드라인을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

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Stable Channel Analysis and Design for the Abandoned Channel Restoration Site of Cheongmi Stream using Regime Theory (평형하상 이론을 이용한 청미천 구하도 복원 대상구간의 안정하도 평가 및 설계)

  • Ji, Un;Julien, Pierre Y.;Kang, Joon Gu;Yeo, Hong Koo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.3B
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    • pp.305-313
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    • 2010
  • River restoration or rehabilitation should be conducted in a way to maximize the channel stability with natural river configuration close to the equilibrium condition considering divers aspects of fluvial hydraulics, erosion and sedimentation, fluvial geomorphology, and ecological environment and to minimize the maintenance work. Therefore, the channel stability evaluation for present condition based on the equilibrium channel concept should be preceded for the river restoration project. Methods for equilibrium channel theory have generally been developed following either analytical regime theory or empirical regime theory. The main purpose of this paper is to evaluate the stability of present channel condition for the section of abandoned channel restoration in Cheongmi Stream using the Stable channel Analytical Model (SAM) and equilibrium hydraulic geometry equations. The results of analytical and empirical regime theories should provide fundamental and essential information to design the stable channel geometry. As a calculation result of Copeland's method for the study reach, the equilibrium channel has a narrower channel width, deeper water depth, and more gentle slope than the present channel geometry. As results of equilibrium hydraulic geometry equations, predicted equilibrium widths are less than the channel width in the field. It is represented that the current bed slope must be gentle to reach the equilibrium condition according to the results of Julien and Wargadalam method.

Development of Site Classification System and Modification of Design Response Spectra considering Geotechnical Site Characteristics in Korea (III) - Modification of Desing Response Specra (국내 지반특성에 적합한 지반분류 방법 및 설계응답스펙트럼 개선에 대한 연구 (III) - 설계응답스펙트럼 개선방법)

  • Yoon, Jong-Ku;Kim, Dong-Soo;Bang, Eun-Seok
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.10 no.2 s.48
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    • pp.63-71
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    • 2006
  • In the companion paper (II, Development of Site Classification System), new size classification system based on site periods $(T_G)$ was recommended for legions of shallow bedrock depth in Korea. Despite the site classification method was improved, the response spectrum would be required to be modified by adjusting the integration interval to calculate the site coefficients because the response spectra did not match well the average spectral accelerations obtained by site response analyses in the range of long periods. In this paper, new response spectra for each site categories were determined by adjusting the integration interval of long period site coefficient $F_v\;from\;0.4{\sim}2.0\;to\;0.4{\sim}1.5$ second. It matched well the average spectral accelerations and new response spectrum, and it was also improved compared to the current she classification system.

Positioning Analysis of Archaeological Sites Using GPR (지하레이더를 이용한 유적지 위치 해석)

  • Jang, Ho-Sik;Kim, Jin-Soo;Lee, Jong-Chool
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.11 no.1 s.24
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    • pp.45-49
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    • 2003
  • This study was peformed in two ways, which are 'Before' 'After' carrying out trench search through GPR which is called 'Non Destructive Geophysical' to the expected area where the remains of historic interest could be distributed within the highway construction site from Dae-gu to Busan. As a result, the layer containing gravel and sand has more irregular specular surface then others containing silt and clay, And, apart block irregular specular surfaces of prominence and depression patter appeared. After performing trench search, verified that the site yield dolmens and lots of stone implements.

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