• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.55-61
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• 2005

현재 옹벽의 배면 동적토압을 산정할 때 주로 등가정적해석법인 Mononobe-Okabe 식이 이용되고 있다. 하지만 이식은 벽체와 뒤채움 지반간의 동적상호작용을 고려하지 못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 벽체와 뒤채움 지반간의 동적상호작용을 분석하기 위하여 건조 사질토로 뒤채움한 옹벽에 대하여 진동대 시험을 수행하였다. 벽체 단위중량, 입력가속도의 진폭 그리고 벽체 바닥면 거칠기를 변화시키면서 이들 각 인자가 동적토압에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 벽체의 활동속도가 작은 경우에는 동적토압과 관성력간은 180도 위상차를 가졌지만 활동속도가 큰 경우에는 동적토압에 관성력과 동일한 위상을 가지는 작은 정점이 발생하였다. 동적토압의 크기는 벽체가속도와 벽체단위중량의 크기에 비례하였다. 또한 Mononobe-Okabe 방법으로 계산된 동적토압은 측정된 동적토압의 상한값으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.23-31
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• 2008

지진시 구조물에 작용하는 동적토압은 구조물 관성력과 동적토압의 위상관계에 따라 구조물의 변위에 대한 하중 또는 저항력으로 발휘될 수 있다. 본 연구에서는 위상관계를 고려한 동적토압 산정 절차를 제안하고, 이 절차에 따라 교량 우물통 기초에 대한 수치해석을 수행하여 구조물 관성력과 동적토압의 위상관계를 분석하였다. 그 결과, 지반강성이 작아서 지반의 변위진폭이 구조물의 변위 진폭보다 큰 경우에는 동적토압이 구조물의 변위를 증가시키는 하중으로 발휘되며, 지반강성이 커서 지반의 변위진폭이 구조물의 변위진폭보다 작은 경우에는 동적토압이 구조물의 변위를 감소시키는 저항력으로 발휘되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.157-168
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• 2000

토류구조물의 안정문제로는 장단기적으로 정적인 경우와 동적인 경우, 그리고 지반의 동적 거동특성, 흙의 강도저하 등을 미리 파악하여 기술적인 대처를 할 필요가 있을 것이다. 본 연구에서는 실내 모형 실험을 통하여 구조물의 배면에 토성이 다른 일반모래, 표준모래, 점성토를 뒷채움하여 다짐없이 강사만 하고, 룰러다짐, 진동다짐을 하여 토피의 수평 진동거리를 길게, 짧게 그리고 중간으로 하여 강성벽체에 작요？는 수평토압에 대한 정적, 동적 특성을 규명하는 것이다. 모형 실험장치로는 실험대, 토조, 토압측정장치, 진동하중 발생장치, 진동측정장치, 강사기, 롤러 등을 설치하여 거리에 따른 병진운동으로 가속도와 수평토압, 수평토압계수, 전체토압, 토압의 작용점, 지진토압증분 증을 구하여, 실험결과와 기존 이론결과, 그리고 유한요소 해석결과와 비교 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.33-44
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• 2013

Mononobe-Okabe (M-O) 이론은 현재 국내외에서 가장 일반적으로 사용되는 지진 시 옹벽에 작용하는 동적토압 산정 방법이다. M-O방법은 강체거동(Rigid Behavior)을 갖는 중력식 옹벽의 사질토 뒤채움 지반에 대하여 제안된 방식이지만 현재 여러 지반 조건 및 캔틸레버 형태의 옹벽에도 널리 적용되고 있다. M-O 방법은 지진 시 발생하는 뒤채움 지반의 관성력만을 고려하기 때문에 벽체의 관성력이 동적 토압에 미치는 영향을 고려하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 M-O 방법을 포함하여 지진 시 옹벽에 작용하는 동적토압을 산정하는 기존에 제안된 방법들의 이론적 배경 및 현재까지의 연구동향을 분석하였으며, 이를 통하여 지진 시 토압산정의 중요한 요소인 동적토압의 분포 및 작용점에 대한 합리적인 재평가가 필요함을 도출하였다. 역 T형 옹벽을 대상으로 동적원심모형실험을 수행하여 지진 시 옹벽에 작용하는 동적 토압을 M-O 이론과 모형 모델 거동과의 비교를 통하여 차이점을 평가하였다. 실험 결과, 지진 시 옹벽의 실제 거동은 M-O 방법의 가정과 달리 벽체의 관성력과 동적토압 사이에 위상차가 발생함을 알 수 있었다. 또한 벽체에서 주동방향으로 최대 휨 모멘트 발생 시 계측된 토압은 정적토압보다 감소하는 결과를 보였으며 이는 벽체 관성력이 원인인 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.87-98
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• 2011

본 연구에서는 1g 진동대 실험을 통해 지진시 액상화 지반에 근입된 말뚝에 작용하는 동적 토압의 크기 및 위상 변화를 분석하였다. 건조 사질토 지반에 설치된 말뚝의 경우 말뚝 상부 하중 관성력의 영향으로 지표면 가까이에서 동적 토압이 크게 작용하고 깊이가 깊어질수록 동적 토압이 감소하는 데 비해, 액상화 지반에 설치된 말뚝의 경우 동적 토압의 크기 및 발생 양상은 지반 내에 발생한 과잉간극수압의 크기 및 발생 양상과 유사하였으며, 관성력의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 건조 사질토 및 포화 사질토에서 액상화가 발생하지 않는 경우 말뚝에 작용하는 동적 토압과 상부 하중의 관성력은 서로 반대 방향으로 작용하다가, 액상화 발생시에는 지표면 가까이에서 동일한 방향으로 작용하는 것으로 나타났으며, 액상화 후에는 관성력 영향이 소멸되어 동적 토압 크기가 크게 감소하였다. 끝으로 액상화 발생시 말뚝에 작용하는 동적 토압의 진동 성분의 크기는 안벽 구조물의 동적 수압을 산정하는 Westergaard 식으로 산정한 값의 약 50% 정도였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권2호
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• pp.35-46
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• 1990

본 연구에서는 강성벽체가 됫채움 모래로부터 바깥쪽으로 수평이동할 경우에, 다양한 이동단계 에서 발생되는 정적 및 동적수평토압의 크기를 예측키 위해 Sokolovskii의 한계평형이론을 변형한 해석방법을 제시하였다. 제시된 해석방법을 토대로 얻어진 결과치와 Fang및 Sherif등이 밝힌 실험치가 벽체의 다양한 이동단계에서 잘 일치하고 있음을 알 수 있었고, 또한 벽체뒷면을 연직으로 하는 대신에 됫채움쪽으로 일정한 각도만큼 경사지게 하였을때 예상되는 정적 및 동적수평토압 합력의 감소효과도 분석하였다. 이외에도, 옹벽설계에 중요시 되는 벽마찰각 및 됫채움 모래의 내부마찰각 크기등이 정적수평토압 및 동적수평주동토압의 합력에 미치는 영향도 검토하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권12호
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• pp.15-26
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• 2019

본 연구에서는 게비온-식생토낭 옹벽에 대한 동적 특성을 평가하기 위해서 실대형 진동대 실험 시 토조 내부에 포설되는 흙과 식생토낭, 연결재, 게비온 등의 전단특성을 규명하고, 이 결과를 이용하여 실대형 진동대 실험을 수행하였다. 또한, 식생토낭벽체의 기울기, 지반가속도 등의 실험조건으로 실대형 진동대 실험을 실시하여 가속도, 변위, 토압에 대한 게비온-식생토낭 옹벽시스템의 동적 특성을 분석하였다. 결과, 1:0.3 기울기에서는 지진가속도가 $(0.154-0.44)g_n$일 때, 동적주동토압의 작용점은 저면으로 부터 (0.376-0.377)H인 것으로 나타났다. 1:1 기울기에서는 (0.389-0.393)H으로 나타나 기울기가 완만할수록 동적주동토압의 작용점은 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.163-171
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• 2001

콘크리트 구조물과 토공의 인접부인 구조물 뒷채움의 구조적 연속성을 위해서는 뒷채움 시공이 중요하다. 뒷채움부의 구조적 연속성을 증가시키기 위해서는 양질의 뒷채움재 사용과 대형 진동다짐장비에 의한 정밀다짐이 효과적이다. 그러나 정밀다짐시에 발생하는 과도한 토압에 의해 암거 구조물에 구조적 결함이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 다짐재와 다짐방법을 변화시키면서 2개소의 암거를 건설하였다. 뒷채움재로는 선택층재와 노상토재를 사용하였다. 뒷채움 다짐시에 큰 다짐에너지를 얻기 위하여 대부분의 경우 총중량 11~12톤의 다짐롤러를 2000rpm 에서 2400rpm의 주파수로 적용하였다. 노상토를 사용하여 뒷채움 시공을 하는 경우에는 충격완화재를 설치하여 동적 수평하중에 미치는 영향을 분석하였다. 충격완화재로는 EPS재와 타이어 칩을 사용한 패널들을 사용하였으며, 뒷채움 시공시에 이들 충격완화재를 암거의 외벽체에 부탁하였다. 본 논문에서는 콘크리트 암거의 뒷채움 시공시에 발생하는 동적지응력 특성을 기술하였다. 계측 결과, 다짐하중에 의한 수직토압과 수평토압의 크기는 다짐재료, 다짐 측정깊이 및 다짐방법에 의존하고 있었다. 뒷채움 다짐시에는 정적토압계수 보다 큰 동적토압계수$(\DeltaK_{dyn}=\DeltaK\sigma_h\DeltaK\sigma_v)$를 나타내고 있어 동적토압에 의해 암거에 유해한 영향을 줄 수 있다. 충격완화재 EPS(t=10cm)와 고무계(t=5cm)는 암거 벽체에 작용하는 동적 수평토압을 경감시키는데 효과적인 것을 알았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.235-244
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• 1993

본 연구에서는 토체내에 발생하는 파괴면(破壞面)의 방향(方向)은 선형변형율증분(線形變形率增分)이 0인 영팽창선(零膨脹線)의 방향(方向)과 일치한다고 하는 Roscoe의 영팽창선이론(零膨脹線理論)과 Mononobe-Okabe의 동적(動的) 토압이론(土壓理論)을 응용(應用)하여 지진(地震)의 영향(影響)을 고려한 동적토압이론식(動的土壓理論式)을 제안하였다. 동적토압식을 유도함에 있어서 벽체는 연직이고 재하중(載荷重)이 없으며, 뒷채움면은 수평면이고 그 재료는 조밀한 비점착성(非粘着性) 사질토(砂質土)로서 지진시에도 토질정수(土質定數)는 변화되지 않는 것으로 가정하였으며, 지진에 의한 영향을 고려하기 위하여 수평방향진도(水平方向震度)만을 고려하였다. 한편, 제안된 토압식에 포함되어 있는 수평진도(水平震度), 흙의 내부마찰각(內部摩擦角), 벽마찰각(壁摩擦角) 및 다이레이션각(角)의 영향을 분석하였으며, 유도된 이론식을 Mononobe-Okabe의 토압식과 비교분석하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.242-248
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• 2003

안벽구조물로 널리 쓰이는 케이슨구조의 신뢰성설계를 위한 위상각 고려방법을 제안하였다. 기존의 방법에서는 위상차를 고려하였기 때문에 토압의 합력이 물리적으로 발생 가능한 이상의 값이 산출되어 파괴확률이 과다 평가되는 문제가 발생하지만 제안방법은 위상각을 고려하기 때문에 토압합력의 합리적인 산정이 가능하며 결과적으로 파괴확률 산정의 정확도를 높일 수 있게 되었다. 실규모의 케이슨 설계사례를 통해 기존방법과 제안방법에 의한 신뢰성해석 결과를 수치적으로 비교 평가하였다.