• 한국지진공학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.55-65
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• 2000

구조물 지진해석을 위한 구조물 -지반 상호작용 해석에서도 비선형 지반 특성을 고려한 비선형해석이 요구되고 있어 구조물 비선형 지진 해석을 위해 기초 지반에 대한 수평방향 비선형 해석을 수행하였다. 기초지반은 UBC 분류에서 규정한 보통지반인 Sn 지반과 연약지반인 SE 지반을 고려하였고, 지반의 비선형 특성은 Ramberg-Osgood 모델을 이용하였다. 비선형 지반이 기초지반 수평 및 회전 동적 강성 및 감쇠비에 미치는 영향을 조사하기 위하여 얕은 기초와 묻힌기초에 대해 기초 크기, 지반깊이 및 말뚝유무에 따른 동적 강성 및 감쇠비 변화를 조사하였는데, 지반의 비선형 특성이 기초지반의 선형 수평 및 회전 강성과 감쇠비를 크게 감소 또는 증가시키는 것으로 나타났으며, 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무의 영향도 큰 것으로 나타나 구조물 지진해석시 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무와 함께 지반의 비선형성도 고려하는 것이 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.217-225
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• 2007

본 연구에서는 건물모델만을 물리적인 실험체로 이용하여 동적 지반강성을 갖는 지반-구조물계의 동적거동을 모사하기 위한 하이브리드 진동대 실험법을 제안하고 이를 실험적으로 검증하였다. 본 연구에서 제안되는 실험방법은 상부구조물과 진동대의 가속도를 계측하여 진동대 제어기로 피드백하고, 전체 지반-구조물계의 동적거동을 묘사하기 위해 요구되는 기초부분의 절대가속도 응답(가속도 피드백 방법) 또는 절대속도 응답(속도 피드백 방법)을 계산하여 진동대를 구동시키는 방법이다. 지반부분을 계산하기 위해서 이론적인 동적지반강성을 제안방법에 따라서 다르게 근사화하여 진동대 제어기에 반영함으로써 실험을 수행하였다. 기초 고정계 모델에 대한 실험으로부터 계측된 응답과 본 논문에서 가정한 지반-구조물 계에 대한 실험으로부터 측정된 응답을 비교하고, 진동대 제어기에 반영한 동적지반강성과 실험데이터를 이용하여 식별된 동적지반강성을 비교함으로써 본 논문에서 제안된 실험방법의 유효성을 검증하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.398-403
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• 1996

이 논문에서는 지반과 기초를 일반적인 3차원 유한요소로 모델링하고, 유한요소의 바깥영역은 일반적인 모드의 축대칭 유한요소와 축대칭 Hyperelement를 사용하여 전달경계로 모델링하여, 유한요소와 전달경계의 경계에서 두 요소간의 연계에 의하여 기초에서의 동적강성행렬을 구한다. 이를 위하여 3차원 유한요소와 축대칭 요소간의 연계방법을 제안한다. 제시되는 기초의 동적강성행렬은 x,y,z방향의 병진성분과 x,y,z축에 관한 회전성분의 6자유도로 표현된다. 이 논문에서 사용한 3차원 유한요소와 축대칭 요소의 연계 방법의 검증을 위하여 구형기초와 등가의 강성을 갖는 강체원형기초의 동적강성행렬을 구하고 이를 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권12호
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• pp.107-116
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• 2011

1g 진동대 실험을 수행할 때, 양 벽면이 고정되어 있는 강성토조를 시용하기도 한다. 1g 진동대 실험에 강성토조를 사용하는 경우 양 쪽 벽면에서 파동이 반사가 되고 모형지반의 동적 전단 변형이 구속되어 위상차 및 가속도 증폭이 제대로 발생하지 않는 문제가 생긴다. 반면 토조를 얇은 층(Laminate)으로 구성하고 각 층 사이의 수평거동을 허용해 주는 특수형태의 토조(층 분할 토조, Laminar Shear Box)를 사용하면 이와 같은 문제를 상당부분 해결할 수 있다. 본 연구에서는 1g 진동대 실험을 통하여 경계 조건이 서로 다른 두 종류의 토조(강성토조; Rigid Box or Rigid container, 층 분할 토조; Laminar Shear Box or Laminar container)에 동적 특성이 동일한 연약한 모형 점토 지반을 조성하여 그 거동의 차이들을 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 강성토조는 벽면의 강성으로 인해 지반내의 위상차가 적게 발생하였으며, 가속도 증폭 양상은 자유장 거동과 많이 다른 결과를 보였다. 이와 달리 층 분할 토조는 지반의 전단변위를 구속하지 않고 실제지반에서 발생하는 지반 내 위상차 및 가속도 증폭 현상을 상대적으로 잘 재현하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 층 분할 토조(Laminar shear box)는 강성토조(Rigid Box)와 비교할 때 자유장 지반의 동적거동을 더 정확히 재현해 주는 것을 실험결과를 통해 분석할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.167-177
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• 2002

표준관입시험 시 항타로 인해 시추봉 두부에서 발생하는 응력파가 시추봉 선단과 접해 있는 지반에서 반사되어 돌아오는 동적신호를 분석함으로써, 시추봉 선단부에 인접한 지반의 임피던스(강성)에 관해 보다 상세한 정보를 얻고자 하는 시험방법이 시도되고 있다. 이 시험법의 실규모 시험에 선행하여 본 논문에서는 시추봉-지반시스템에 대한 동적유한요소해석을 통해 동적신호를 얻고, 이들 신호를 분석하여 추정한 지반의 임피던스와 탄성계수의 신뢰도를 평가함으로써 시험법의 적용성을 검토하고자 하였다. 또한 반사파의 특성에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 평가를 통해서 실규모 시험을 위한 참고자료를 제공하고자 하였다. 이러한 연구 결과, 시추봉과 지반의 접촉면에서 입사, 반사되는 파동의 진폭비($F_반F_입$)에 가장 심각하게 영향을 미치는 인자는 시추봉 선단과 접촉한 지반강성의 변화임을 알았으며, 이들 파동의 진폭비의 변화는 시추봉과 지반 간의 임피던스 비($\alpha$)의 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 SPT 동적신호를 분석하여 시추봉 선단과 직접 닿아 있는 지반에 대한 임피던스와 변형 계수를 추정하는 시험법의 적용 가능성이 있다는 결론을 얻었다.

• 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.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.401-411
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• 2001

본 논문은 등분포 면내응력을 받고 비균질 Pasternak지반에 의해 지지된 장방형판의 진동해석을 다룬 것이다. Winkler 지반계수와 전단지반계수가 고려된 2 변수지반을 Pasternak 지반이라 불리운다. 판의 중앙부분과 가장자리부분의 Winkler 지반계수값을 각각 k₁과 k₂로 선택하였고 전단지반계수값은 판의 전지역에 대해 일정한 값을 취하였다. 전체 휨강성행렬, 기하강성행렬, 질량 행렬 및 Pasternak 지반의 강성행렬을 조합하고 이 행렬들로 이루어지는 고유값 문제를 푼다. 그 결과 지반강성을 고려할 때 전단지반계수가 무시되면 안된다는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제15권3호
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• pp.309-323
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• 2005

지반의 동적 강성은 내진 설계나 내진 성능 평가외에도 구조물의 거동평가에 필요한 중요한 지반 정수이다. 지난 수십년동안 이 물성을 효율적이고 정밀하게 측정하기 위해, 여러 가지 검측공 탄성파 시험 기법들이 개발 및 적용되어왔다. 게다가, 최근 지하 공간의 개발 및 구조물의 대형화로 인해 암반 강성의 평가를 위한 신뢰성 있는 지반 조사기법의 개발이 더욱 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 "인홀 탄성파 시험"으로 명명된 새로운 기법을 적용하여 구조물 기초 암반과 터널 막장 암반의 동적 강성을 측정하였다. 국내 여러지역의 암반에서 수행한 인홀 시험 결과를 다른 탄성파 시험 결과와 비교함으로써 인흘 시 험 기법의 신뢰도를 평가하고, 이 기법의 효율성과 정밀성을 입증하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권4호
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• pp.43-52
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• 1990

수평방향의 조화진동을 받는 말뚝주변의 지반특성에 관한 각종 계수들의 효과를 연구하였다. 그리고 비선형 해석을 위하여 말뚝주변의 흙을 성질이 같은 여러개의 동심고리 모양으로 나누어 지반반력 또는 흙의 강성을 계산하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 강성의 실수와 허수부분은 무차원 주파수가 증가함에 따라 전단 계수비, 포아슨비, 그리고 외부영역까지의 거리의 비에 대하여 큰 변화를 나타냈고 그 차이는 강성의 허수부분에 더 현저하게 나타났다. 2) 흙의 강성의 외부영역까지의 거리가 증가할수록 현저하게 감소하였는데 강성의 실수부분은 주파수가 작을수록 크게 나타났다. 반면에 허수부분은 작게 나타났다.