• 한국지반공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.153-166
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• 1999

일반적으로 도심지에서 이루어지는 굴착은 안정성의 중요도에 비하여 해석의 정확도가 떨어지기 때문에 시공 중 현장계측관리가 필수적으로 수반된다. 그러나 계측은 이미 진행된 공정의 거동을 나타내는 것이고, 실제로 시공관리에 도움이 되는 향후 예정된 공정에 대한 예측에는 한계가 있다. 본 연구에서는 계측결과를 해석에 반영하여 예측 결과의 신뢰성을 제고하는 역해석기법을 이용하여 굴착 시공 중 차후 공정의 거동예측을 정확하게 예측할 수 있는 굴착 관리 정보화 시스템을 개발하였다. 개발시스템은 탄소성 지반스프링 모델을 이용한 탄소성 기법을 토대로 측정변위와 모델에 의하여 계산된 변위간의 최소자승 오차를 최소화하는 역해석 기법을 사용하였으며, 정해석, 계측관리, 역해석을 시스템 내에서 일관되게 수행할 수 있고, 실시간 적용과 사용자의 편의를 감안하였다. 개발된 시스템을 두 가지 사례에 적용한 결과 굴착 지반의 거동을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.133-150
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• 2007

본 논문에서는 연약지반의 기초구조물로서 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법(Geogrid-Encased Stone Column, GESC)이 시공되는 조건을 대상으로 3차원 유한요소해석 모델링측면에서 중요하게 다뤄져야 하는 내용을 고찰하였다. 이를 위해 GESC 보강개념 및 시공방법을 고찰하였으며, 유한요소모델링을 수행하여 점토지반의 압밀과 쇄석기둥 공법에 대한 모델 검증 및 응력-간극수압 연계해석을 수행하였다. 연약지반 성토제방에 적용된 GESC공법의 유한요소해석 결과를 통해 제방의 효율적인 거동평가를 위해서는 3차원 유한요소 해석 및 지오리드의 인장특성을 모사할 수 있는 멤브레인 요소의 고려 여부가 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, GESC공법이 적용된 제방의 연계해석 모델링시 중요하게 고려되어야할 사항을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.130-138
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• 2023

이 연구에서는 강재 영구거푸집 와이드 보를 대상으로 시공하중에 대한 실험적‧해석적 연구를 수행하였다. 측면강판의 리브 간격과 고정철물의 깊이를 변수 총 4개의 실험체를 제작하여 실험을 수행하였으며, 변수별 실험체의 구조거동 차이를 상세히 분석하였다. 또한, 실험결과를 기반으로 강재 영구거푸집 와이드 보의 유한요소해석 모델을 제안하였다. 검증된 해석모델을 활용하여 하부 및 측면강판의 리브 간격, 고정철물 간격, 고정철물 깊이 및 두께를 변수로 해석적 연구를 수행하였으며, 이를 통해 최적화된 상세를 도출하였다. 더 나아가 다양한 상세를 가지는 강재 영구거푸집 와이드 보의 변형량을 간단하게 예측할 수 있는 인공신경망 예측모델을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.96-103
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• 2019

중층 철근콘크리트 주거형 건물은 국내에서 많은 비중을 차하며, 이러한 건물의 시공단계에서 발생 될 수 있는 문제에 대한 구조성능 분석이 필요하다. 이를 위하여, 25층 규모의 중층 철근콘크리트 주거형 건물을 예제모델로 선정해 구조성능 분석을 진행하였다. 예제모델을 5층, 10층, 15층, 20층, 25층의 시공단계 모델과 설계가 완료된 완공단계 모델로 구분해 구조해석을 수행하였다. 완공단계와 시공단계 모델들에 대하여, 고유치해석, 횡력저항성능, 완공단계에서의 설계강도비와 시공단계에서의 설계강도비를 비교를 통한 단면성능 검토를 수행하였다. 검토 결과, 시공단계와 완공단계 모두 횡변위와 층간변위비에서 건축구조기준 제한을 초과하지 않았는 것을 확인하였고, 단면성능 검토에서는 벽체의 일부 데이터를 제외한 모든 부재에서 구조적 안전성을 확인하였다. 따라서, 중층 철근콘크리트 주거형 건물의 완공단계에서 구조적 안정성이 확보되면 시공단계에서도 구조적 안정성 학보가 이루어진다는 결론을 도출할 수 있었다.

• 지구물리
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• 제7권4호
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• pp.313-324
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• 2004

유한요소해석과 통계학적인 계측결과 분석법은 교각에 근접한 터널에 대한 효과적인 시공 전후의 안정성 평가 방법이다. 본 사례 연구에서는 이러한 평가방법을 고속철도 현장의 대구경터널에 적용하고 이에 대한 적용성 및 유효성을 평가하였다. 유한요소 해석결과 Pilot공법과 LW그라우팅에 의한 지반보강은 터널의 안정성 증대에 효과적인 것으로 분석되었다. 특히 2차원 해석 시 터널굴착의 재현성을 높이기 위해 3차원 해석을 통해 하중분배율 결정하는 방법을 적용하였다. 본 연구에서는 초기 계측치의 손실을 해석적 방법을 통해 복구하는 기법 및 계측결과를 통계학적 기법을 통해 모델링하는 방법을 적용하여 계측결과의 신뢰성을 높였다. 연구대상 지역의 경우 계측결과에 대한 회귀분석결과 변위모델함수는 C(t) = a[1-exp(-bt)]가 적합하였으며, 이 식을 적용하여 최종변위를 예측해 본 결과 95%이상 변위가 수렴되어 있는 상태였다. 초기 변위경향에 의한 미계측 구간의 변위량을 추정에 대해서는 직선회귀식에 대한 F-검정을 실시하여 검증하였다. 검증결과 F-값이 10.81∼158.74, 결정계수 0.82∼0.99로 높은 신뢰도를 가지고 있다.

• 콘크리트학회지
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• 제14권6호
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• pp.14-19
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• 2002

과연 콘크리트 구조물에 있어서 누수 균열은 문제가 되는 것일까？ 이에 대해 설계, 구조 시공, 재료(콘크리트), 방수, 품질 및 안전의 관련 전문가는 여러 가지 이견을 말하고 있다. 또한 콘크리트 구조물에 관계하는 발주자, 건축주, 사용자, 시공자의 입장도 상황에 따라 다르게 해석하고, 평가하고 있다. 예를 들면 일반적으로 발주자(건축주 등)는 시공자에게 누수 균열은 하자이므로 무조건 보수할 것을 요구하는 반면 사용자(언론 포함)가 문제를 제기할 때(공공공사의 경우) 발주자는 이에 대해 크게 문제되지 않는다고 답변하는 경우도 많다. 어떤 기술자는 콘크리트의 누수 균열은 피할 수 없는 사항이므로 근본적으로 해결할 수 없으므로 완벽한 시공 및 보수는 어렵고, 다만 전체적인 누수량이 어느 정도 이하가 되도록만 관리할 뿐이라고 말하고, 또한 지하 구조물의 누수 균열은 피할 수 없어, 누수를 시각적으로 가리기 위한 보호벽을 쌓아 관리하는 것이 당연하다고 말하는 기술자도 있다. 그럼에도 불구하고 일반 사용자들은 무조건 누수균열이 없어야 한다고 의견을 제시하고 있다. 특히 언론에 구조물 누수의 문제가 수시로 보도되어 관계자 및 관련 건설기술자들의 자존심이 크게 훼손되고, 이를 보수하기 위한 비용이 엄청나게 지출되고 있음을 볼 때 적당히 간과해서는 안될 문제임에는 틀림없다.(중략)

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.171-178
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• 1994

본 연구에서는 연약지반에 시공한 단독말뚝에서 발생하는 주변마찰력과 이로 인해 유발되는 축하중 해석방법을 개발하고 해석결과를 유한요소해석 프로그램에 의한 예측결과 및 현장 실험값과 비교 분석하였다. 이때 말뚝과 지반의 접촉면에 국부파괴가 발생하는 경우(slip case)와 발생하지 않는 경우(no slip case)에 대해 고려하였다. 본 연구에서 말뚝의 지지층은 암반인 경우를 고려하였고 해석모형의 물성으로는 말뚝, 연약 지반, 암반층에 대하여 모두 일반적인 값들을 적용하였다. 해석결과를 유한요소해석 및 현장 실측값과 비교 분석한 결과, 말뚝에 발생하는 주면마찰력은 압밀도가 커짐에 따라 증가하며, 주면마찰력에 의해 유발되는 축하중은 압밀이 완료되는 시기에 최대의 값을 갖는다는 결론을 얻었다. 또한 복잡한 2차원 또는 3차원 비선형 거동 해석외에 간단한 1차원 압밀 이론을 적용한 해석 역시 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있음을 알았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.711-720
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• 2006

FCM 교량 상부구조의 거동은 콘크리트의 크리프와 건조수축 등에 의해 시간 의존적 거동을 나타내며, 이에 의해 하부구조 즉, 교각에는 시간에 따른 추가의 과도한 모멘트가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 FCM 공법으로 시공되는 콘크리트 교량의 크리프와 건조수축에 의한 교각의 모멘트를 감소시킬 수 있는 기법을 제안하였다. 제안 기법은 교량의 체계적인 시간의존적 거동 해석과 교량 시공중의 제어하중 재하로 이루어진다. 제어하중의 크기 및 교각 유연도에 따른 교각의 거동 분석을 수행하였다. 교각 유연도에 따른 수치해석 결과는 교각의 유연도가 작을수록 시간에 따른 교각 모멘트 값은 증가하여 설계시 불리한 측면을 나타내고 있다. 제어하중을 도입하지 않은 경우에 비해 제어하중을 도입한 경우의 모멘트는 감소하고 있다. 또한, 실제 교량에 대한 수치해석 분석을 통하여 제안기법의 효용성을 제시하였다. 따라서, FCM 공법으로 시공되는 교량에서, 유연도가 작은 교각의 시간에 따른 모멘트 변화를 효율적으로 제어할 수 있다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.141-150
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• 1987

1973년(年)에 완공(完工)된 소양강댐은 매설계기가 잘 설치되어 그 댐의 응력(應力)과 변형(變形)의 측정결과는 이미 발표된 바 있다. 그러나 이론적(理論的)인 해석은 지금까지 이루어지지 않았다. 본(本)연구(硏究)는 시공시(施工時) 재료의 자중을 받고 또 담수시 물 하중을 받게 되는 댐 본체의 응력(應力)과 변형(變形) 거동을 수치적(數値的)으로 해석하려는데 그 목적(目的)이 있다. 해석(解析)에 사용(使用)된 구성법칙(構成法則)은 Duncan 등(等)이 개발한 hyperbolic 모델이며, 시공단계(施工段階)를 모방한 비선형증가(非線型增加) 유한요소해석(有限要素解析)이 본(本) 연구(硏究)에 적용되었다. hyperbolic 파라미터들은 문헌에서 추정하여 사용(使用)하였다. 이론적(理論的) 해석(解析)으로부터 얻어진 결과는 댐의 임의의 단면에서의 변형특성과 응력벡타를 명확(明確)하게 나타내었다. 해석결과는 최대단면(最大斷面)에서의 변형측정치(變形測定値)와 잘 일치(一致)하였으나 수평변형(水平變形)과 심벽(心壁)에 생긴 응력에 있어서는 약간의 차이를 보였다. 수치해석과 측정치와의 비교(比較)로부터 얻은 본댐의 거동의 특징(特徵)은 심벽에서 비교적(比較的) 큰 시공침하(施工沈下)가 생겼고, 심벽의 토피하중(土被荷重)은 아아칭 효과에 의해 상당히 감소되었고, 또 양안부근(兩岸附近)에서는 수평변위(水平變位)가 커서 인장구역(引張區域)이 생길 수 있다는 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.415-429
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• 2013

성능설계는 건축과 토목분야의 구조물 설계에 대한 키워드로 떠오르고 있는 실정이다. 본 논문에서는 기존의 사양설계로 설계되어 시공 중이던 개착식 터널 구조물의 변형 사례에 대한 사례 연구를 통하여 터널에 대한 성능설계의 필요성을 고찰하고 있다. 이와 더불어 터널의 성능을 세분화하는 방법론을 소개함으로써 성능 기반 설계법 도입에 따른 현장 실무자의 이해를 돕고자 하였다. 해당 사례 연구는 전형적인 지반공학적 역해석 문제로, 상세한 지반조사, 시공 이력 분석 및 수치해석적 방법 등 다각적인 접근으로 변형의 원인을 규명하였으며 시공성 및 경제성을 만족하면서 소정의 성능 확보가 가능한 대책을 제안하였다.