• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.6
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• pp.105-115
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• 2000

본 연구는 현실에 부합하는 연약지반의 압밀거동을 예측하기 위한 연구로서, 일단 3차원 배수 조건하에서 지반의 자중 및 압축성과 투수성의 비선형적 성질이 고려된 비선형 압밀모델을 구성하였다. 또한 연직 배수재의 시공과정에서 발생할수 있는 지반의 교란현상 및 다양한 이질층의 구성, 점증적인 하중재하 조건, 연직배수재의 부분관입 조건에 대한 고려가 가능하도록 비선형 압밀모델을 수정, 보완하였다. 이상의 연구결과를 바탕으로 유한차분방법에 의한 수치해석을 실시하였고 최종적으로 각종 희귀분석과정을 도입한 3차원 비선형 압밀해석 프로그램을 개발하였다. Ska-Edeby의 시험시공 사례를 통한 개발 프로그램의 검증을 실시하였는데, 시험시공 사례의 경우, 현장에서 측정한 깊이별 침하량 및 간극수압 결과를 개발 프로그램에 의한 예측결과와 비교, 분석하였다. 또한 개발 프로그램을 이용하여 다층지반 해석과 관련된 기존 해석방법의 문제점 및 지반의 교란효과와 연직배수재의 부분관입조건, 점증적인 하중재하 조건등이 지반의 압밀거동에 미치는 영향에 대해 살펴보았다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.2
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• pp.253-265
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• 1993

This paper presents a numerical method for implementing a nonlinear constitutive material model developed by Lade, into a finite element computer program. The techniques used are based on the displacement method for the solution of axial symmetric and plane strain nonlinear boundary value problems. Laboratory behaviour of Baekma river sand(#40-60) is used to illustrate the determination of the parameters and verification of the model. Computer procedure is developed to determine the material parameters for the nonlinear model from the raw laboratory test data. The model is verified by comparing its predictions with observed data used for the determination of the parameters and then with observed data not used for the determination. Three categories of tests are carried out in the back-prediction exercise; (1) A hydrostatic test including loading and unloading response, (2) Conventional triaxial drained compression tests at three different confining pressure and (3) A model strip footing test not including in the evaluation of material parameters. Pertinent observations are discussed based on the comparison of predicted response and experimental data.

• Geotechnical Engineering
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• v.12 no.4
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• pp.145-156
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• 1996

An implicit stress integration algorithm was formulated for implementing an aiusotorpic hardening constitutive model which has been based op the generalized isotropic hardening rule in nonlinear finite element analysis technique. the rate form of stress tensor was implicitly integrated using the generalized trapezoidal rule and the tangent stress-strain modulus was evaluated consistently with the nonlinear solution technique. As a result, it has been found that the nonlinear analysis with the anisotropic hardening constitutive model might be performed accurately and efficiently.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 2002.03a
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• pp.55-62
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• 2002

미소변형에서 대변형에 이르는 전체 변형률 영역의 구성모델을 ABAQUS 코드에 구현하였다. 구성모델은 비등방경화규칙에 근거한 전응력 개념의 탄소성 모델로 연약 점토나 풍화토에 적용하는 것이 가능하다. 사용된 정식화 및 알고리즘은 (1) Jaumann 응력속도를 이용한 대변형도 조건 정식화 (2) 내재적인 응력적분 (3) 일관된 접선계수를 포함하고 있다. 이를 통하여 대변형 해석을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있었다. 예제를 통하여 새로운 구성모델과 ABAQUS 코드를 이용한 대변형 해석을 수행할 수 있음을 확인하였다. 특히 전체변형률 영역의 거동을 모델하고 범용 해석 프로그램을 이용한 비선형 대변형 해석에 적용하는 것이 가능하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.15 no.6
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• pp.131-142
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• 1999

The objective of this study is to perform finite element analyses using the anisotropic hardening constitutive model on the basis of the total stress concept. An anisotropic hardening constitutive model had been developed in a companion paper, and was then formulated by implicit stress integration and consistent tangent moduli. A nonlinear finite element analysis program was coded including the algorithm, and as a result, the nonlinear solution was accurately calculated and converged to be asymptotically quadratic. In the analysis of a test embankment it was found that the proposed model could predict the displacement of soils more reasonably than the analysis with von Mises type model. In addition the proposed model could predict accurately the actual behavior through the reanalysis of the problem by a reasonable evaluation of the strength parameter.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.22 no.2
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• pp.41-53
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• 2006

The brittle materials like rocks show complicated strain-softening behavior after the peak which is hard to model using the classical constitutive models based on the relation between strain and stress tensors. A kinematically constrained three-dimensional microplane constitutive model is developed for granite. The model is verified by fitting the experimented data of Westerly granite and Bonnet granite. The triaxial behavior of granite is well reproduced by the model as well as the uniaxial behavior. We studied the development of the fracture zone in granite during blasting impact using the model with the standard finite element method. All the results obtained from the microplane model developed are compared to those from the linear elasticity model which is commonly used in many researches and practices. It is found that the nonlinearity of rocks sigificantly affects the results of analysis.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.433-436
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• 2010

본 논문에서는 파일형 선박충돌 방호공에 선박이 충돌하였을 때 방호공의 거동을 해석하였다. 방호공의 구조는 상부슬래브, RCP 말뚝 및 이를 지지하는 지반은 비선형 지반스프링으로 모델링 하였다. 상부슬래브 8절점요소로 모델링 하였으며 철근과 콘크리트로 구성되어있다. RCP 말뚝은 철근망과 충진콘크리트로 구성되어있으며 충돌 시 파괴거동을 표현할 수 있는 Damaged Plasticity로 모델을 사용하였고 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박충돌 시 선박의 강성에 따른 거동 특성을 파악하기 위해 선박을 강체모델과 실제모델에 대한 해석을 수행하였다. 선박과 교량의 충돌은 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 3.3m/sec로 가정하였다. 선박과 방호공과의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박 충돌 시 방호공의 에너지 거동을 분석하였다. 해석결과 선박의 강성이 커질수록 슬래브의 변형 및 소산 에너지량이 커지는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.32 no.4
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• pp.5-14
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• 2016

Numerical simulation of dynamic soil-pile-structure interaction embedded in a dry sand was carried out. 3D model of the dynamic centrifuge model tests was formulated in a time domain to consider nonlinear behavior of soil using the finite difference method program, FLAC3D. As a modeling methodology, Mohr-Coulomb criteria was adopted as soil constitutive model. Soil nonlinearity was considered by adopting the hysteretic damping model, and an interface model which can simulate separation and slip between soil and pile was adopted. Simplified continuum modeling (Kim et al., 2012) was used as boundary condition to reduce analysis time. Calibration process for numerical modeling results and test results was performed through the parametric study. Verification process was then performed by comparing numerical modeling results with another test results. Based on the calibration and validation procedure, it is identified that proposed modeling method can properly simulate dynamic behavior of soil-pile system in dry condition.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.3
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• pp.77-88
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• 2000

연약지반상에 하중 경감을 목적으로 발포성 폴리스티렌(Expanded Polystyrene)을 사용하는 사례가 최근 꾸준히 증가하고 있다. 공법의 요점은 연약지반상에 축조되는 상부구조물에 의한 응력증가를 감소시켜서 결국에는 침하를 방지하기 위한 것이다. 이것을 지오폼(geofoam)이라고 하는데, 지오폼은 교대나 옹벽의 뒷채움재로 사용할 경우 횡토압을 감소시키기 때문에 옹벽이나 교대의 뒷채움재료로 사용하기도 한다. 이와 같이 그 사용이 꾸준히 증가하고 있지만 뒷채움이나 연악지반상에 사용할 때 지오폼의 거동을 예측하는 적절한 수치모델이 아직은 개발되자 않았다. 본 연구에서는 지오폼의 응력-변형 특성을 연구하고 그 탄소성 예측모델을 제시하였다. 이를 위하여 삼축압축시험을 실시하였으며 구속응력과 지오폼의 밀도를 다양하게 변화시켜 그 응력-변형특성을 조사하고 회귀분석을 통하여 비선형 구성모델을 제시하였다. 그 결과 지오폼은 탄성 선형모델보다 탄소성모델 특성에 더 가까운 것을 알 수 있었으며 체적변화율과 축방향 변형률에는 특별한 상관 관계가 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.1
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• pp.131-139
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• 2001

화강토와 관련된 지반문제의 거동예측을 위한 수치해석의 적용이 양적인 면에서는 많이 확대되어왔지만 해석결과에 지대한 영향을 미치는 구성방정식 등 수치해석 모델링을 개선하고자 하는 노력은 부족하였다. 화강토 거동의 특징은 내재적 결합력으로 인한 구조화의 거동을 나타내는 것이며, 항복면이 평균유효응력 축에 대칭이고 Non-associated 소성거동을 보인다는 점이다. 본 연구에서는 이러한 화강토 거동을 표현하기 위하여 일반화된 한계상태모델을 도입하고, 이를 화강토의 경화거동 모델링이 가능하도록 확장하였다. 제안된 모델을 이용한 삼축시험의 유한요소 시뮬레이션 결과는 측정결과와 좋은 일치를 보였다. 화강토 지반내 터널에 대한 유한요소해석을 수행한 결과, 비선형 탄성모델과 조합된 확장된 한계상태모델이 현장계측결과와 잘 일치하는 결과를 주었다.