• 한국지반공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.77-88
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• 2006

본 연구에서는 말뚝-지반의 상호작용을 고려한 Pile-Bent 구조물의 수평하중 해석기법을 제안하였다. 특히, 수평하중이 작용하는 Pile-Bent 구조물의 특성을 고려한 재료의 항복거동과 기하학적 비선형 거동인 $P-{\Delta}$ 효과를 해석기법에 도입하였다. 개발한 해석기법상의 현장타설 말뚝은 보-기둥 모델을 적용하였으며 지반은 비선형 하중전이 함수를 이용하였다. 본 연구결과, 강하부 일체형인 Pile-Bent 구조물의 경우 해석방법(재료의 탄성 또는 비탄성)에 따라 수평변위의 차가 크게 발생하였다. 재료의 항복거동만 고려할 경우 최대 휨 모멘트($M_{max}$)는 지표 아래의 약 3.5D(D는 말뚝직경) 깊이에서 발생되었으며, 재료의 항복거동과 $P-{\Delta}$ 효과를 모두 고려할 경우 $M_{max}$의 지점이 다소 상승하여 지표 아래 약 1.5D 깊이에서 발생하였다. 세장비에 따른 재료의 항복 및 $P-{\Delta}$ 효과는 단주일 경우에는 재료의 항복거동이, 장주일 경우에는 $P-{\Delta}$ 효과에 의한 기하학적 비선형 거동이 수평변위의 주요 영향인자임을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제23권1호
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• pp.19-27
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• 2013

본 연구에서는 강원도 삼척시에 위치한 도계 석탄폐석 적치장 사면과 적치장 하부의 자연사면에서의 변형을 조사하고, 이를 분석하였다. 석탄폐석 적치장 사면과 하부 자연사면의 거동을 조사하기 위하여 폐석적치장 상부에 신축변위계와 강우계를 설치하고, 폐석적치장 하부 자연사면에 지중경사계를 설치하였다. 신축변위계를 이용하여 폐석적치장 상부의 변위를 측정한 결과 누적강우량이 증가함에 따라 석탄폐석 적치장 사면 정상부에서 변위는 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 지중경사계를 이용하여 폐석적치장 하부 자연사면의 변위를 측정한 결과 누적강우량이 증가함에 따라 적치장 하부 자연사면의 최대수평변위는 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 폐석적치장 하부 자연사면에서 지하수위는 강우에 따른 변화가 없는 것으로 측정되었다. 계측결과에 따르면, 석탄폐석 적치장의 변형은 강우와 밀접한 관계가 있음을 확일 할 수 있다. 석탄폐석 적치장 사면은 강우침투로 인하여 단위중량이 증가하게 되고, 이는 석탄폐석 적치장 사면의 변형을 유발하였다. 그리고 적치장 하부 자연사면의 변형은 강우침투로 인한 석탄폐석 적치장의 하중증가에 의해 발생된 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.21-30
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• 2019

얕은 터널에 대한 연구는 종방향 하중전이와 수평지반에 대한 연구가 주를 이루었으며 사면 하부에 위치한 얕은 터널 주변지반의 거동연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 사면 하부에 위치한 터널의 종방향 굴진에 따른 터널 주변지반의 거동을 규명하기 위해 변위제어방식으로 모형시험을 실시하였다. 모형터널은 폭 320mm, 높이 210mm, 길이 55mm 규격의 강성이 큰 알루미늄 강체로 제작하였고, 모형지반은 3가지 규격의 탄소봉을 혼합하여 균질한 모형지반을 조성하였다. 모형시험은 사면 경사와 토피고를 변수로 측벽변형을 발생시키는 변위제어방식으로 실시하였으며, 터널 벽체의 하중변화, 터널 주변지반의 하중전이와 지표침하 변화를 측정하고 분석하였다. 지표침하의 변화는 경사가 증가할수록 수평지반보다 20~39%의 증가가 나타났다. 터널 천단부 및 측벽부의 하중 변화는 사면 경사가 증가할수록 천단부는 최대 20%가 증가하고, 측벽부는 사면 경사의 영향으로 하중비가 감소하는 것을 확인하였다. 연직하중은 토피고가 1.0D 이하에서는 최대 128%의 하중증가가 나타났지만, 토피고가 1.5D 이상에서는 수평지반과 큰 차이가 나타나지 않았다. 이것으로 사면 경사는 토피고 1.0D에서 가장 큰 영향이 나타나는 것을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.1-9
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• 2007

유전자 알고리즘을 이용하여 구조물의 지진응답해석에 사용할 인공 가속도시간이력을 작성하는 방법을 제시한다. 유전자 알고리즘을 적용하기 위해서 유전원질에 해당되는 결정변수로서 응답스펙트럼 값을 계산할 진동수를 결정하고, 산술평균 교차연산자와 산술비 돌연변이연산자를 제안한다. 이들 연산자와 전형적인 단순 교차연산자를 사용하여 설계응답스펙트럼에 부합하는 인공 지진파 작성에 사용한다. 또한 작성된 인공 가속도시간이력은 실제 계측되는 지진파의 몇 가지의 외형적 특성을 가져야 하므로 이를 고려한 인공 가속도시간이력이 작성되도록 한다. 이 외형적 특성으로는 가속도시간이력의 포락형태, 지진파의 2수평성분간의 상관관계, 지반의 최대가속도 - 최대속도 - 최대변위 관계 등이다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권3호
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• pp.237-243
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• 2007

잔교식 안벽구조물의 확률론적 지진위험도 해석을 수행하였다. 부지응답해석을 통해 증폭된 지표 지진이 구조물에 가해질 때 강관파일의 조합응력비와 최대수평변위가 한계상태를 초과하는 확률을 지진취약도 곡선으로 표현하였다. 해당 지역의 지진발생확률은 항만설계기준의 지진재해도를 이용하여 최대지반가속도의 초과확률을 구할 수 있었다. 구조물의 최종적인 지진위험도는 지진취약도와 지진재해도를 이용하여 산정하였으며 수치해석 예제를 통해 그 결과를 제시하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.45-60
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• 1997

본 논문에서는 새로 제안된 외말뚝의 횡하중에 대한 거동과 사면에서의 억지말뚝으로서의 거동에 관하여 연판하였다. 특히 기존의 원형PC말뚝을 대신할 수 있는 새로운 말뚝의 단면을 실험을 통하여 결정하고 이에 대하여 외 말뚝으로서의 수평력에 대한 거동과 사면에서의 안전율 증진 효과를 고찰하였다. 연구 결과 새로운 형태의 말뚝은 외말뚝으로서는 동일한 청하중에 대하여 말뚝의 최대 변위량 이 기존의 원형PC말뚝보다 훨씬 작은 것으로 평가되었으며, 허용변위량에 대한 수평 하중은 증가하였다. 또한 사면에서의 거동을 비교한 결과 동일한 조건에서 안전율이 원형 PC말뚝보다 증가하며 안전율을 동일하게 할 경우 원형PC말뚝보다 말뚝의 수량을 줄일 수 있어 더 경제적이라 할 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.635-643
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• 2018

이 연구에서는 지진강도의 범위가 철근콘크리트 교량의 지진취약도 해석에 미치는 영향을 평가하였다. 이 목적을 위해 과거 지진에 의해 손상된 철근콘크리트 교량을 선택하여 비선형 동적 시간이력해석모델을 개발하였다. 총 25개의 계측지진파에 대해 비선형 동적 시간이력해석을 수행하여 교각의 최대 수평변위비를 구한 후, 이 결과를 이용하여 지진취약도 해석을 수행하였다. 지진취약도 해석에서는 최우도법을 사용하여 손상초과확률을 계산하였고, 계측지진파의 지진강도 범위가 지진취약도 곡선에 미치는 영향을 해석적으로 검토하였다. 예측된 해석결과, 실제 교량의 물리적인 손상상태를 반영할 수 있는 합리적인 지진취약도 해석 및 내진성능평가를 위해서는 계측지진파의 지진강도 범위가 매우 중요함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권11호
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• pp.29-47
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• 2013

본 연구에서는 항만구조물 기초지반에 소일-시멘트 파일을 이용한 말뚝식 지반개량을 적용한 90개 단면에 대해 안정검토를 수행하였고, 수치해석을 포함한 모든 항목에서 안정한 단면별 최소치환율을 결정하였으며, 원심모형실험을 통해 수치해석 결과의 신뢰성을 검증하였다. 연구결과, 기초지반이 매우 연약($s_u$ =15kPa이하)한 경우에는 말뚝식 지반개량이 부적합하고, 항만구조물의 말뚝식 지반개량에는 기초지반과 개량체의 강성비(n)가 최대 50~75이하이고 개량체 강도가 2~3MPa인 소일-시멘트 파일공법이 가장 적합하며, 최소치환율 지배인자가 허용수평변위이므로 말뚝식 지반개량을 설계할 때는 반드시 수평변위를 검토해야 하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권10호
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• pp.33-47
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• 2017

지주식 흙막이 공법(Inclined Earth Retaining Wall; 이하 IER)은 지반 조건과 상재하중 등의 영향에 따라 다르지만 일반적으로 6.0~7.0m의 굴착 심도에서 자립이 가능하다. 하지만 더 깊은 심도의 굴착과 이에 따른 안정성을 확보하기 위해서 다른 공법과 병행하여 적용 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 IER에 소일네일링 공법을 적용한 복합형 IER의 안정성을 확인하고 효율적인 설치방법을 제안하고자 실내모형실험과 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 실내 모형실험 결과 소일네일을 설치하였을 때가 설치하지 않았을 때와 비교하여 수평변위가 약 92% 감소하는 것으로 분석되었고, 3차원 유한요소해석 결과 소일네일 간격은 수평방향${\times}$수직방향 간격이 $1.5m{\times}0.75m$이고, 길이는 굴착 심도의 86%일 때 경제성과 안정성이 최적인 결과가 나타나는 것으로 분석되었다. 또한, IER의 변위가 크게 증가하는 굴착 심도 이전의 굴착 단계에 소일네일을 설치하였을 때 최대 1.71배 더 굴착이 가능한 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권5호
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• pp.533-541
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• 2021

옹벽 구조물은 철도, 도로, 원자력 발전소, 댐, 하천 시설 등 토압 저항을 통한 사면 붕괴방지에 활용된다. 동토압 산정 및 지진시 거동에 대한 특성을 파악하기 위해 많은 연구자들은 다양한 수치해석 프로그램(FLAC, PLAXIS, ABAQUS 등)을 활용하여 동적 하중에 대한 구조물과 지반의 비선형 거동을 분석하고 있다. 또한, 구조물의 지진에 대한 안전성을 확보하기 위해 지진취약도 곡선을 산정하여 확률론적 지진안전성 평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 수치해석프로그램 FLAC2D를 활용하여 뒷채움토의 사면 경사도가 있는 역T형 옹벽의 지진거동 특성을 파악하고, 옹벽 벽체의 상대적인 수평변위를 고려하여 지진취약도 평가를 수행하였다. 다양한 지진하중을 고려하기 위해 암반에서 계측된 7개의 지진파를 활용하여 각 지반특성 별(S2, S4) 비선형 지반응답해석을 수행하였고, 산정된 지진파의 크기를 5가지(0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 g의 최대지반가속도)로 조정하였다. 본 연구에 활용된 수치해석 모델은 다른 수치해석결과와 실험결과, 주동토압 산정식을 활용하여 비교 검증하였다. 옹벽 높이에 대한 상대수평변위를 손상지수로 고려하여 옹벽의 손상상태를 결정하여 지진취약도 곡선을 산정하였다. 상대적으로 깊고 토층 평균 전단파 속도가 느린 S4 지반에서 S2 지반보다 옹벽 벽체의 수평 변위에 대한 지진취약도가 크게 산정되었음을 확인하였다.