• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.555-559
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• 2009

난류응력은 순간속도성분을 시간평균성분과 편차성분의 합으로 보고 Navier-Stokes 방정식으로부터 Reynolds 방정식을 유도할 때 나타나게 된다. Reynolds 방정식으로부터 수심 적분된 천수방정식을 유도하는 과정에서 시간 평균된 유속성분을 수심 적분된 유속성분과 편차성분의 합으로 본다면, 분산응력 (dispersion stress)이라고 하는 추가적인 새로운 항이 잔류하게 된다. 점성응력, 난류응력, 그리고 분산응력을 통칭하여 유효응력 (effective stress)이라고 한다. 일반적으로 수심에 비해 수로 폭이 넓은 개수로에서는 유효응력이 흐름특성의 수치 근사해에 큰 영향을 미치지 못한다고 가정하여 2차원 수심적분 모형에서 유효응력을 생략하기도 한다. 또한 유효응력을 적용하더라도, 점성응력이 난류응력에 비해 무시할 만큼 작다고 가정하여 난류응력만을 적용하며, 분산응력은 무시된다. 하지만 만곡부에서는 원심력과 편수위로 인한 횡방향 압력의 불균형이 발생하기 때문에, 만곡부의 이차류가 발생되며, 유속의 연직방향 분포도 일정하지 않게 된다. 따라서 본 연구의 목적은 만곡부의 이차류 특성을 수심적분 2차원 모형에 반영하기 위해 분산응력을 고려한 모형의 개발 및 검증이다. 불규칙한 모의영역을 원활히 나타낼 수 있도록 곡선좌표계를 사용하는 여타 모형들과 달리 유한유소법을 이용하여 수치해를 구하며, 따라서 x, y 좌표축을 사용하는 데카르트 좌표계를 사용하여 지배방정식을 나타낸다. 분산응력의 유 무에 따른 수치결과를 Rozovskii의 $180^{\circ}$ 만곡수로 실내실험 자료와 비교하여 개발 모형을 검증한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.10-13
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• 2010

세그먼트 자중 등에 의한 휨모멘트와 케이블 수직압축력에 의한 합성응력이 발생되고 바닥판 경간비가 변하는 사장교의 시공단계에서는 전단지연의 영향범위가 다를 수 있다. 이 연구에서는 1면 케이블 콘크리트 박스 사장교를 대상으로 시공단계시 보강형에 고려되어야 할 합성응력에 의한 유효플랜지폭을 분석하였다. 그 결과 바닥판 경간비가 0.38 이하의 범위에서 보강형의 전폭을 유효플랜지폭으로 적용할 수 있는 것으로 해석되었다. 따라서 시공단계시 변화되는 바닥판 경간비의 크기에 관계없이 전폭을 유효플랜지폭으로 반영하는 실무관행은 안전측 설계가 되지 못할 수 가 있다. 바닥판 경간비가 작아짐에 따라서는 전폭과 캔틸레버 구조계로 유효플랜지폭을 결정하는 것이 타당하다. 이 연구에서는 수직력에 대한 도로교설계기준의 유효플랜지폭 규정에 대한 평가도 수행하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.36 no.4
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• pp.5-15
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• 2020

This paper proposes a revised Modified Cam Clay type failure surface based on the critical state theory. In the plane of the mean effective and von Mises stresses, the original Modified Cam Clay model has an elliptic failure surface which leads the critical-state mean effective stress to be always half of the pre-consolidation mean effective stress without hardening and evolution rules. This feature does not agree with the real mechanical response of clay. In this study, the preconsolidation mean effective stress only reflects the consolidation history of the clay whereas the critical state mean effective stress only relies on the currenct void ratio of clay. Therefore, the proposed failure surface has a distorted elliptic shape without any fixed ratio between the preconsolidation and critical state mean effective stresses. Numerical simulations for various clays using failure surfaces as yield surface provide mechanical responses similar to the experimental data.

• Journal of Welding and Joining
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• v.13 no.4
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• pp.155-162
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• 1995

Redistribution of residual stress and its effects during fatigue crack propagates from tensile residual stress region in weldment are investigated. Tests are performed by using welded CCT specimens of structual rolling steel (SS400) and it makes fatigue crack propagate from tensile residual stress region. For this study tension-tension loading type is selected by external loading condition and magnetizing stress indicator is used correctly to measure redistribution of residual stress according to fatigue crack growth and number of loading cycles. From this result, it is proved that redistribution of residual stress is mainly consist of residual stress released by fatigue crack growth. When fatigue crack propagates from tensile residual stress region residual stress are redistributed and it makes fatigue crack growth rate largely increase. Fatigue crack growth rate is low in case of redistributed residual stress compare with initial distributed residual stress.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.23 no.4
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• pp.343-351
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• 2010

Bending and axial compressive stresses are distributed across the whole upper flange of a box girder bridge which has the span-to-depth ratio (B/L) of below 0.5, according to Korea Bridge Design Specifications (Minister of Land, Transport and Maritime Affairs, 2005). Shear lag phenomenon, however, can take place in the construction phase of cable-stayed bridge, in which stresses combining bending moment due to dead weight and cable vertical compression are induced. This study aims to analyze the effective width of flange over which composite stresses are given, which should be calculated during the construction phase of stiffening girder of single plane cable-stayed box girder bridge. The study results indicate that the full width of stiffening girder can be regarded as the effective flange width when the span-to-depth ratio for the deck is below 0.38. In other words, the area, where shear lag is taken into consideration, is larger than the width of box girder in single plane cable-stayed box girder bridges. Therefore, the current practice of considering the full width as the effective flange width regardless of changes of the span-to-depth ratio during the construction stage can produce an unsafe bridge. If the effective flange width is determined according to the single span structural system in the early stage of construction when the span-to depth ratio for the deck is high and composite stresses of every part expect each end of the bridge are calculated, it can result in a safe structural design. Since the span-to-depth ratio gradually decreases, however, it is appropriate to determine the effective width of flange on the basis of the full width and the cantilever structural system.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.29-42
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• 2008

The objective of this study is to investigate the effects of rigid end platens on effective stresses in soil mass during consolidation. The friction between the teeth of top cap/base pedestal and the specimen during consolidation decreases the radial and tangential effective stresses in RC specimens. However, it is unpractical to measure the effective stresses in the soil specimen. Two approaches were used to evaluate the state of stress in RC specimens during consolidation. First, careful measurements were made of small strain shear modulus, $G_{max}$ in specimens with carefully controlled void ratios and stress histories, to infer the state of stress. And second, a finite element analysis was performed to analytically evaluate the effect of various soil parameters on the state of stress in RC specimens during consolidation. By combining these experimental and analytical results, an example was performed to predict the average state of stress in RC specimens during consolidation.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.4
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• pp.209-220
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• 2001

준설매립지반 표층강도증진을 위한 수평진공배수공법 적용시의 압밀현상 예측을 위한 연구를 수행하였다. 초연약지반에 수평배수재와 진공압을 이용하여 수평진공배수 공법을 적용할 경우, 배수재 부근에서 3차원적 배수특성과 넓은 범위의 유효응력의 변화, 지반의 압축성 및 투수성이 크게 변화하게 된다. 이를 위하여 3차원 배수특성과 다양한 경계조건, 부의 간극수압 발생을 통한 유효응력의 증가, 유효응력에 따른 압축성과 투수성의 비선형성을 포함할 수 있도록 기존의 3차원 압밀 지배방정식을 확장 유도하였고, 유효응력-간극비-투수계수의 관계를 누승형태의 함수로 표현하여 사용하였다. 해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 실내에서 수행된 대형 토조실험 결과를 모델링하여 좋은 일치를 확인하였고, 이를 바탕으로 수평진공배수공법 적용시의 압밀효과에 대한 분석결과 드레인이 타설된 상부지반에서는 균등한 개량효과의 결과를, 하부의 미개량 지반에서는 자중압밀에 의한 압밀효과를 확인할 수 있었으며 배수재의 수평타설 간격에 따른 압밀효과 분석을 통하여 적정 배수재 설치간격의 범위를 확인하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.28 no.5C
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• pp.273-282
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• 2008

A series of analytical formula to compute settlements accounting for possible variations of initial effective stresses were derived. The comparison of computed values from conventional and newly-derived equations shows that computed settlements via the conventional equation unrealistically vary with the chosen number of layers in a clay stratum and also are 45~100% less than the value obtained from the newly-derived equation with exact mathematical integration.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 1996.10a
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• pp.433-439
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• 1996

본 논문에서는 스트럿-타이 모델을 이용한 콘크리트 구조물의 설계 및 해석과정에서 필요로 하는 스트럿 유효강도의 결정 및 절점영역 지지력의 검토를 일반적이고 일관성 있게 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 콘크리트 스트럿의 유효강도는 스트럿-타이 모델의 스트럿 영역에 해당되는 유한요소들의 주응력비를 고려하여 결정하였으며, 스트럿의 기하하적인 형상을 이용하여 형성된 절점영역의 지지력은 조합응력을 받는 콘크리트의 파괴기준을 고려하는 비선형 유한요소 해석을 이용하여 검토하였다. 제안한 방법을 예증하기 위해 실험된 철근콘크리트 보의 해석을 스트럿-타이 모델 방법을 이용하여 실시하였다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.8 no.4
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• pp.27-39
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• 2007

This paper investigates numerically characteristics of the fluid flow in spatially correlated variable-aperture fractures under effective normal stress conditions. Spatially correlated aperture distributions are generated by using the geostaistical method (i.e. Turning Bands algorithm). In order to represent a nonlinear relationship between the effective normal stress and the fracture aperture, a simple mechanical formula is combined with a local flow model. Obtained numerical results indicate that the fluid flow is significantly affected by the geometry of aperture distribution varying according to the applied effective normal stress as well as the spatial correlation length of aperture distribution. Moreover, by using results simulated in this study, the modified Louis formula representing the relationship between the effective normal stress and the effective permeability of fracture is proposed.