• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.299-307
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• 2007

본 논문에서는 터널 숏크리트 라이닝의 장기 화학적 열화에 의한 물리적 손상을 수치적으로 모델링하기 위한 새로운 개념의 해석기법이 제안되었다. 이러한 물리적 손상은 내부균열 발생, 재료 강성과 강도의 저하에 의해 주로 유발되며, 이들은 장기 화학적 열화반응에 의한 체적팽창 및 시멘트질의 침식에 의해 발생된다. 결과적으로, 이러한 숏크리트 라이닝의 손상 메카니즘은 터널내에서 발생할 수 있는 다양한 종류의 열화반응들에서 유사하게 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 일련의 화학적 열화 반응에 기인한 물리적 손상 메카니즘을 일반화 하였으며, 열역학에 기반한 수치모델을 수학적으로 유도 하였다. 유도된 수치모델은 3차원 유한요소 프로그램으로 코드화되었으며, 외력과 장기 화학적 열화를 겪고 있는 터널 구조물의 시간의존성 거동 시뮬레이션에 적용된다. 개발된 코드는 몇 개의 예제 수행을 통해 터널설계상에서의 적용성을 검토하였으며, 동일한 열화조건하에서도 주변 지반응력상태에 따라 물리적 손상 속도와 정도가 크게 달라짐을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.99-118
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• 2018

최근 토목구조물의 설계에 있어 한계상태설계법 적용이 세계적인 추세이나, 국내에서는 소수의 구조물에 국한되어 사용되고 있다. 주요 지중구조물인 터널에 대해서는 한계상태설계법의 도입이 근래에 시도되고 있으므로, 최신의 한계상태 설계법에 대한 이해가 반드시 필요하다. 본 연구는 최근 발간된 AASHTO LRFD Road Tunnel Design and Construction Guide Specification (2017)을 토대로 세그먼트 터널라이닝 설계 시 구조물 하중계수, 하중조합 등을 고찰하고 이외에 구조 검토 시 반영되어야 할 다양한 영향인자에 대해 분석하였다. 본 연구에서는 국내에 적용되고 있는 전력구, 지하철 터널 단면을 대상으로 한 세그먼트 라이닝의 구조해석을 통하여, 지반조건과 하중수정계수, 이음부 강성조건 등 다양한 영향인자들이 부재력에 미치는 영향을 분석 평가하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.21-32
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• 1999

지진가속도에 의한 부재의 지진거동 특성은 실험적인 방법 또는 등가의 정적실험으로부터 추정되어 온 것이 대부분이다 본 연구에서는 지진가속도에 의한 철근콘크리트 전단벽체의 지진응답 및 파괴거동 특성을 유한요소법을 사용한 해석적인 기법에 의해서 예측하였다 콘크리트 부재에서 균열은 필연적으로 발생하게 되며 이로 인한 부재의 강도 및 강성의 감소 철근의 항복 및 하중의 반복성으로 인한 균열의 개폐등이 수반된다 본 연구에서는 이와 같은 콘크리트와 철근의 비선형 특성을 고려한 이축응력상태에 대한 재료모델과 동적해석 알고리즘을 범용 수치해석기법인 유한요소법을 사용하여 해석프로그램으로 구현하였다 지진가속도를 받는 전단벽을 대상으로 지진응답 및 파괴거동등을 본 연구의 해석적인 방법으로 예측하였으며 그 결과를 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.1-8
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• 1999

본 논문의 목적은 탄소성 지진 응답해석을 수행하여 고층 벽식 아파트의 내진성능을 평가하는 것이다 먼저 구조물을 3차원 입체 모델화 하여 정적 탄소성 해석을 수행하고 층강성 및 항복 충전단력을 평가한 후 그 결과를 이용하여 집준 질량계 모델을 사용한 시간 이력 지진 응답해석을 수행한다 탄소성 이력 모델로는 bi-linear 모델 및 Clough 모델을 입력 지진동파형으로는 4종류의 기록 지진동 띠 Centro 1940 NS, Taft 1952 EW Hachinohe 1968 NSm Kobe 1995 NS를 사용하고 입력 지진동의 강도는 최대 지반속도치 12Kine이 되도록 크기를 조절하여 입력한다 탄소성 지진응답 해석결과 고층 벽식 아파트는 진도 5정도의 지진동 크기에서 전층에소성 변형이 발생하여 취약한 내진성능을 보여준다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권2호
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• pp.133-139
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• 2014

Offshore wind turbines have been constructed extensively throughout the world. These turbines are subjected to approximately $10^8$ horizontal load cycles produced from wind, waves, and current during their lifetimes. Therefore, the accumulated displacement of the foundation under horizontal cyclic loading has significant effects on the foundation design of a wind turbine. Akili(2006) and Achmus et al.(2009) performed cyclic triaxial tests on dry sands and proposed an empirical model for predicting the accumulated plastic strain of sands under long-term cyclic loading. In this study, cyclic triaxial tests were performed to analyze the cyclic loading behaviors of dry sands. A total of 27 test cases were performed by varying three parameters: the relative density of the sands, cyclic load level, and confining stress. The test results showed that the accumulated plastic strain increased with an increase in the cyclic load level and a decrease in the relative density of the sand. The confining stress had less effect on the plastic strain. In addition, the plastic strain at the 1st loading cycle was about 57% of the accumulated strain at 1,000 cycles. Finally, the input parameters of the empirical models of Akili(2006) and Achmus et al.(2009) were evaluated by using the relative density of the sand and the cyclic load level.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.72-83
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• 2015

지중 송전선은 전기저항에 의한 발열현상이 늘 있으며, 그 주변의 되메움재를 통하여 열을 방출하게 된다. 따라서, 송전관로의 설계에는 발생하는 열을 주변 지반이 효과적으로 외부에 전달하여, 열적 안정성을 확보하는 것이 매우 중요한 설계 요소가 된다. 본 연구에서는 지중 송전관로 되메움재용 순환골재의 현장 적용성을 향상시키기 위하여, 순환골재의 품질기준 및 시공기준을 제시하고, 현장 실증시험을 통하여 송전관로의 열안정성을 분석하였다. 현장 실증시험에서는 순환골재 두 종류와 현재 되메움재로 사용하고 있는 모래의 열적 거동을 비교하였다. 시험 결과, 순환골재는 시간경과와 관로에서의 이격거리에 따라 온도와 함수비 변화가 모래와 유사하게 나타났다. 따라서 순환골재는 지중 송전관로 되메움재로서 일반 모래를 대체하여 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1509-1521
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• 2013

구조물의 안정성에 대한 사회적 요구는 이를 충족시키기 위한 기술발전으로 이어지게 되었고, 지각구조를 이해하기 위해 개발된 탄성파기법도 구조물의 건전성을 평가하는 비파괴 기법으로 자리매김하게 되었다. 비파괴 탄성파기법의 핵심은 측정대상 매질의 탄성파 속도를 측정하는 것으로, 탄성파의 전파를 측정하는 센서를 필수적으로 사용하여야 한다. 기존의 탄성파기법은 접촉식 센서를 사용하기 때문에 이동중 연속시험이 불가능한 문제점이 있었고, 탄성파 시험의 효율성이 실용적 요구조건에 부합하지 못하는 한계성이 있었다. 본 연구에서는 비접촉식 센서의 일종인 보급형 마이크로폰을 센서로 활용하여 기존 탄성파 시험의 문제점을 극복하고자 하는 연구를 수행하였다. 다짐지반의 실시간 다짐품질 확인, 콘크리트 구조물의 재료강성 및 내부결함의 확인 등을 위한 표면파 시험과 공진시험 등을 마이크로폰 활용대상으로 설정하였고, 마이크로폰센서의 영향인자 연구, 실구조물에 대한 현장시험 등을 수행하였다. 이를 통하여 마이크로폰 센서의 신뢰성과 효율성을 확인할 수 있었으며, 최적의 마이크로폰 활용방안을 제안하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.256-261
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• 2011

최근 경부고속철도 자갈도상 구간의 일부에서 침하가 발생되고 이로 인하여 열차의 안전 및 운행속도와 승차감 저하라는 문제가 발생하였다. 따라서 이 문제를 해결하고 KTX 열차 운행을 정상화하기 위한 긴급대책이 요구된 적이 있었다. 본 논문에서는 이러한 현장의 요구에 대처하기 위해 철도노반 단층영상화 기법을 도입하게 되었다. 철도노반 단층영상화 기법은 철도노반의 지반강성을 단층영상의 형태로 가시화함으로써, 잠재적으로 과도한 침하를 유발할 수 있는 철도노반의 연약부위를 찾는데 있어서 현장기술자의 신속한 판단을 가능하게 하는 기법이다. 제안된 기법의 타당성과 적용성을 평가하기 위하여 실제 자갈도상 철도노반과 신설 철도노반 등 두 현장에 적용하여 보았고, SASW, PBT, DCP, FWD 시험결과와 비교하였다.

• 지구물리
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• 제5권3호
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• pp.233-245
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• 2002

이 연구에서는 표면파의 분산 특성을 지반 공학에 적용하여 비파괴 시험으로 강성도 프로파일(stiffness profile of shear)를 얻는 방법인 표면파 기법(SASW, spectral analysis of surface waves)의 효율적이고 경제적인 역산을 수행하기 위하여 해석적으로 자코비안을 도출하였다. 표면파 기법은 지하구조를 균질한 수평 층으로 가정하여 레일리 파의 파장 대 위상 속도 관계인 분산 곡선으로부터 레일리 파와 전단파 간의 속도 비례 관계를 이용하여 지하 천부의 전단파 속도 구조를 파악하는 방법이다. 해석적으로 자코비안 식을 유도하여 역산을 수행하므로서 수치적으로 자코비안을 구해 역산을 수행하는 방법에 비해 지하구조를 N개의 수평 층으로 나누었을 때 계산 시간을 2N 배 빠르게 역산을 수행할 수 있었다. 차분 전개를 통한 이론 분산 곡선 응답 반응 알고리즘으로 이론분산 곡선을 구한 후 해석적으로 도출한 자코비안을 이용하여 제한 조건을 가한 감쇠 최소 자승법을 이용하여 이론 모형에 대한 반응 양상을 검토, 고찰하여 타당성을 검증하였다. 물리적 특성을 직접 확인할 수 있었던 현장의 도로 포장체에 대해 적용하므로서 현장 적용 가능성을 확인하였다. 또한 표면파 기법의 응용으로 터널의 숏크리트 두께 및 배면의 전단파 주상도를 얻을 수 있었고 이로부터 터널의 건전성 평가를 내릴 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.517-524
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• 2012

이 논문에서는 푸쉬오버해석을 통해 보-기둥 접합부 비탄성 전단거동과 고차모드를 고려한 횡하중 수직분포 형태가 구조물 거동에 미치는 영향을 알아보기 위해 지반조건 $S_B$ 내진설계범주 C에 대해서 5층 철근콘크리트 보통모멘트골조를 KBC2009에 맞게 구조설계 하였다. 보 및 기둥 부재의 휨모멘트-곡률 관계는 섬유모델(fiber model)로 확인하였으며 보-기둥 접합부 모멘트-회전각 관계는 simple and unified joint shear behavior model과 보-기둥 접합부 모멘트 평형관계를 이용하여 확인하였다. 푸쉬오버해석 결과 보-기둥 접합부를 강체로 고려하는 경우 구조물의 강성도 및 강도가 과대평가 되었으나 반응수정계수는 접합부 비탄성거동과 관계없이 KBC2009 보통모멘트골조 계수를 만족하여 구조 설계 과정에서 보-기둥 접합부의 비탄성 전단거동을 고려하지 않아도 문제가 없을 것으로 판단된다.