• 한국철도학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.49-56
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• 2011

이 논문에서는 모형토조 실험으로 하중을 재하하는 방법에 따라 응력과 침하특성을 비교하였으며, 하중재하 방법의 차이를 정량적으로 평가하기 위하여 응력경로와 주응력 방향의 회전영향을 평가하였다. 실험결과 동일 시험조건에서 하중재하 방법에 따라 침하량과 토압이 달라지며, 이동하중의 경우 고정된 지점에서의 정적하중보다 침하량이 약 6배, 반복하중보다 약 2배 이상 크게 발생하였다. 응력경로에서도 고정된 지점에서의 반복하중보다 응력경로의 길이(L)는 2배 이상이 길고 전단변형에 영향을 주는 축차응력도 약 2배 이상 크게 나타났다. 또한, 도상자갈이 있는 궤도에서의 이동하중의 경우 주응력 방향의 회전각이 약 ${\Delta}{\theta}=40^{\circ}$ 최대 응력의 약 60%정도 발생하고 있으며, 주응력 방향의 회전에 영향을 받고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.1-7
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• 2007

연약지반처리를 위해 바로 장비가 진입하기 어려운 경우에, 적절한 강도를 갖는 토목섬유를 부설하고 그 위에 샌드매트층(Sand Mat)을 형성시켜 기초지반의 지지력을 증가시킨다. 이러한 보강메카니즘에 대한 지지력을 평가하는 식을 Yamanouchi(1985)가 제안을 하였다. 우리나라의 경우 주로 Yamanouchi가 제안한 식을 사용하여 설계를 행하고 있다. 그러나, 제안식에서 접지압을 감소시킬 목적으로 접지폭원을 증대시키면 오히려 지지력은 감소하고 소정의 안전율을 얻기 위해서는 성토두께를 증가해야 하는 등 지지력 산정에 있어서 논리적인 모순점을 내포하고 있다. 이러한 논리적인 모순점을 검토하기 위해서 모형토조에 연약지반을 조성하여 지지력실험을 실시하였다. 연약지반자체, 연약지반위에 보강재를 포설했을 때, 포설된 보강재에 인위적으로 인장력을 가했을 경우, 샌드매트층을 포설했을 때, 다른 조건을 일치시키며 단지 재하판의 폭을 달리 했을 때 등으로 나누어 모형재하시험을 행하였다. 실험결과를 다양하게 분석하였으며 특히 Yamanouchi가 제안한 식이 갖는 모순점을 설명하는 새로운 지지력식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.23-36
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• 2006

본 연구는 사질토 지반에 근입되어 있는 벽체의 극한지지력을 구하기 위해 새로운 근사적인 해석법의 전개과정에 대해 설명한다. 이러한 근사적인 형태의 해석기법은 상계 및 하계법으로 구성되어 있다. 상 하계법으로 계산된 값은 소성영역에서 구해진 2차원 실내벽체모형의 하중재하시험 및 유한요소해석 결과와 비교하였다. 비교 결과, 모형실험과 유한요소해석으로부터 구한 극한하중 값은 상계와 하계 사이에 모두 분포하는 것으로 나타났다. 이러한 비교에서 특이 할 사항은 하계법으로 구한 벽체의 극한하중이 모형실험 및 유한요소해석에서 구한 극한하중과 잘 일치되는 것을 보여 주었다. 그러나, 평면변형률 조건에서 기존의 경험적인 식에 의한 계산에서 얻어진 극한하중은 하계법의 극한하중에 훨씬 못 미치는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.45-53
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• 2012

지중구조물 주위는 다짐이 잘 되지 않아 지반이 장기 침하하므로 콘크리트 포장 하부에 공동이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 지지력이 저하되기 쉽다. 여기에 하중이 가해지면 설계 시 기대한 것보다 큰 응력이 도입되어 포장에 파손이 발생하고 수명이 감소하게 된다. 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로의 박스형 암거 상부 콘크리트 포장 슬래브의 파손을 조사하였다. 토피고가 다른 상행선과 하행선의 암거 위치에 발생한 슬래브의 횡방향 균열을 비교하였다. 시험도로의 횡방향 균열을 검증하기 위해 토피고가 없는 박스형 암거와 콘크리트 포장을 유한요소 방법으로 모형화하고 해석하였다. 포장의 자중을 고려하고 시험도로가 위치한 경기도 여주 지역 콘크리트 슬래브의 온도구배를 적용한 후 윤하중을 재하하였다. 각 하중조합에 대해 최대인장 응력이 발생하는 위치와 이때의 윤하중 위치를 찾아냈다. 이를 통해 최대인장응력을 감소시킬 수 있는 줄눈 위치를 찾아내고 암거 크기 별로 상부에 위치하는 슬래브의 적정 길이를 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.297-308
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• 2023

구조물의 변위는 안전성 및 성능 평가에 있어서 가장 중요한 요소 중의 하나로서 교량의 안전진단 및 유지관리에 활용하기 위해 외력에 의한 변위를 측정한다. 이러한 변위는 일반적으로 LVDT, 레이저 또는 GNSS를 이용하여 측정하고 있지만 교량의 환경조건 또는 비용적 측면에서 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 경사계에 의한 회전각 계측데이터를 이용하여 변위를 산정하였으며 알고리즘 검증을 위해 모형시험 및 현장시험을 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제시된 알고리즘을 통해 케이블교량의 차량하중 및 온도하중에 의한 수직변위를 적절하게 산정할 수 있었다. 따라서 차량재하시험에 의한 변위 측정 또는 장기적인 변위 모니터링에 본 연구의 변위 산정 알고리즘이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.33-40
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• 2009

본 논문에서는 도로를 보강하는 토목섬유 중 지오셀을 이용하였을 때의 보강효과를 알아보기 위해서 실내시험과 현장시험을 실시하였다. 실내 시험은 실대형 직접전단시험기와 모형토조 직접전단시험기를 이용하여 수직응력에 따른 전단응력 곡선을 산정하고 이를 통해 지오셀이 점착력과 내부마찰각을 증가하는 효과를 볼 수 있었다. 실내시험의 결과값을 Terzaghi 공식과 Meyerhof의 공식을 이용하여 극한지지력값을 계산하고 현장시험에서 확인한 극한 지지력값과 비교하여 지오셀의 보강효과를 확인하였다. 분석결과, 직접전단시험을 통해 지오셀의 보강효과가 내부마찰각의 증가에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 셀의 개수가 커질수록 내부마찰각이 커짐을 확인하여 보강면적이 넓을수록 보강효과가 증가하는 것으로 나타났다. 지지력에 미치는 영향요소중 내부마찰각을 증가시키는 지오셀을 도로저부에 시공할 경우 내부마찰각의 증가로 지지력 또한 증가하는 것을 확인하였으며, 평판재하시험의 결과값을 통해 지오셀보강이 극한지지력값의 증가효과에 2배정도의 보강효과를 확인하였다. 수치해석을 통해 변형의 분포와 침하량을 확인한 결과, 침하량은 지오셀에 의해 줄어드는 결과를 보여 침하에 대한 보강효과를 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.363-375
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• 1997

절취된 세로보를 갖는 강철도교량의 바닥판에서의 피로거동 및 손상시 보수 보강의 효과를 연구하기 위해 8개 대형시험체에 대한 모형시험을 수행하였다. 실교량을 대상으로 실동응력을 측정하여 기본 응력범위 빈도히스토그램을 작성하고 이에 의한 변동응력의 등가응력범위를 산출하였다. 이 등가응력범위를 기준으로 피로시험의 응력변동범위의 크기를 조정하면서 정적 및 피로시험을 보강전과 보수 보강후로 구분하여 실시하였다. 정적시험에 의하면 재하하중의 크기가 등가실동응력 수준인 시험체의 경우에서 이미 허용응력과 비슷한 응력을 나타내므로서 피로균열의 발생조건을 충족하고 있었다. 손상된 시험체에 대해 다양한 보수 및 보강을 실시하여, 각각의 결과를 비교검토하였다. 그 결과 보수효과는 stop hole을 천공하고 고장력볼트를 체결한 경우에 피로균열성장의 지체효과가 뚜렷하게 나타났다. 한편 보강효과는 휨의 지배를 받는 세로보의 경우 인장측 플랜지의 보강이 효과적이며, 복부의 보강은 보강방법으로 적절하지 않음을 알 수 있었다. 또한 직각절취된 세로보의 피로설계등급은 우리나라 시방서 피로설계규정의 E등급에 해당한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.201-208
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• 2000

본 연구에서는 광섬유 센서의 일종인 격자소자(Fiber Bragg Grating sensor)를 모형말뚝에 설치하고 말뚝의 하중전이 측정을 시도하였다. 말뚝의 축방향 하중 및 주면 마찰력의 분포를 측정/분석시 사용되고 있는 스트레인 게이지에 의한 방법에 비해 광섬유 격자소자는 한 라인에 여러 개의 센서를 설치함으로써 여러 지점을 동시에 측정할 수 있다는 것과 센서의 설치가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 광섬유 격자소자와 스트레인 게이지를 모형말뚝에 함께 매설하고 재하시험중 하중전이를 측정한 결과, 두 측정치가 상당히 유사한 경향을 보였으며, 센서의 생존정도와 설치의 용이성에 있어서는 광섬유센서가 우수한 결과를 보였다. 따라서, 광섬유 격자소자의 말뚝 하중전이 측정에 대한 적용 가능성이 충분한 것으로 결론지었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.343-354
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• 2003

재하판과 실제기초의 크기가 상이하므로 평판재하시험으로부터 실제 기초지반의 지지력 및 침하량을 산정할 때, Scale Effect가 고려되어야 한다. 본 논문에서는 5종류의 모형기초지반을 형성하고, 크기가 각각 l0cm, 15cm, 20cm, 25cm인 4가지 크기의 정사각형 평판으로 재하시험을 실시하여 재하판의 크기에 따른 지지력 및 침하 특성을 분석하였다. 또한 분석된 결과를 토대로 하여, 평판재하시험으로부터 실제기초의 지지력 및 침하량을 산정할 때, 모래와 점토의 혼합비율에 따라 Scale Effect를 합리적으로 고려할 수 있도록 식을 제안하였으며, 식에서 지지력 산정계수(a,b)와 침하량 산정계수(c,d)는 모래와 점토의 혼합비율에 따라 구할 수 있도록 그림으로 제시하였다. 지금까지는 현장기초지반에 대한 지지력 및 침하량을 합리적으로 평가할 수 없어 비경제적인 시공이 되어왔으나, 본 연구에서 제안한 지지력 및 침하량 산정방법에서는 모래와 점토의 혼합비율을 고려하여 기초지반의 지지력 및 침하량을 보다 합리적으로 추정할 수 있으므로 기초지반의 안정성 여부에 대한 확신과, 또한 경제적인 시공이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권8호
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• pp.39-49
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• 2015

본 논문에서는 jet grouting 공법을 적용한 파형 마이크로파일의 지지력 향상 효과 및 거동 특성을 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 각 말뚝의 형상에 따른 거동을 비교하기 위해 일반 마이크로파일, 파형이 없는 jet grouted 말뚝 및 네 종류의 파형 마이크로파일의 모델을 제작하여 원심모형실험을 수행하였다. 실험 결과 일반 마이크로파일 대비 파형 마이크로파일의 지지력 향상 효과를 확인 할 수 있었으며, 특히 파형의 간격이 상대적으로 좁은 말뚝의 지지력 개선 효과가 큰 것으로 분석되었다. 또한 기존의 재하시험에 의한 지지력 예측 및 평가 방법을 토대로 파형 마이크로 파일의 지지력 산정 방안을 검토한 결과 P-S 곡선법과 25.4mm 전침하량기준이 파형 마이크로파일의 거동을 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다.