• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.4
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• pp.317-329
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• 2001

서울지하철 터널의 상당 구간이 막장면이 풍화토에서 풍화암까지 변화하는 복합화강토지반에 건설되어 왔다. 화강암풍화지반은 심도에 따라 강도의 변화가 크며, 수위가 높고 투수성 지반인 특징을 갖는다. 터널은 주로 비원형 배수터널로 설계되고 NATM 공법으로 시공되었다. 이와 같은 여건의 터널현장에서 발생하였던 붕괴사례를 조사한 결과, 대부분의 붕괴가 터널 어깨 부근으로부터 시작되었고, 구조적으로 완전하지 않은 라이닝, 그리고 지하수와의 연관성 등의 공통적 특징이 확인되었다. 이러한 터널문제는 지반조건, 시공조건, 터널형상 등 경계조건이 복잡하여 한계평형 해석과 같은 종래의 해석적 방법으로 터널안정을 검토하기가 용이하지 않다. 그 가장 큰 이유중의 하나는 터널의 파괴메카니즘에 대한 분명한 정보를 알 수 없는데 있다. 파괴메카니즘의 조사에는 전통적으로 원심모형시험법이 많이 사용되어 왔다. 그러나 화강토지반내의 터널처럼 복잡한 경계조건을 갖는 터널문제에는 적용하기 어렵다. 따라서 이에 대한 하나의 대안으로서 본 논문에서는 지반거동의 비선형성을 고려하는 Coupled 수치해석법을 이용하여 파괴메카니즘을 조사하였다. 수치해석결과의 증분변위벡터, 누적소성편차변형률 그리고 속도특성치(velocity characteristics)의 분석을 통해 실제 붕괴사례와 잘 일치하는 명확한 파괴메카니즘을 파악할 수 있었다. 이로부터 복잡한 경계조건을 갖는 터널 문제의 안정해석을 위한 파괴메카니즘을 조사하는 수치해석적 접근방법을 제시하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.24 no.3
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• pp.283-288
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• 2011

For the earthquake resistance design designer should provide that structural yielding process is principally designed with the ductile failure mechanism. In order to get the ductile failure mechanism for typical bridges, pier columns yielding should occur before that of connections. However domestic bridge design with unnecessary stiff substructure leads to unnecessary seismic loads and makes it difficult to get the ductile failure mechanism. Such a problem arises from the situation that earthquake resistant design is not carried out in the preliminary design step. In this study a typical bridge is selected as an analysis bridge and design strengths for connections and pier columns are determined in the preliminary design step by carrying out earthquake resistant design. It is shown through this procedure that it is possible to get the ductile failure mechanism with structural members determined by other design.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.3 no.4
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• pp.13-19
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• 2004

This paper presents the results of an investigation on the failure mechanism of geosynthetic-reinforced segmental retaining walls in tiered arrangement using reduced-scale model tests. In this laboratory model tests, a reduced scale model of the full-scale geosynthetic-reinforced wall which was constructed in Geotechnical Experimental Site at Sungkyunkwan University was used to perform a study on the failure mechanism. In order to a high degree of realism, the geometry of the wall and the material properties were selected applying Similitude Laws was used to perform laboratory model tests. And contrary to the previous failure tests with various surcharge pressures, the failure by the tired wall weight was observed. Primary variables considered in the model tests include the different offset distance between the tiers and the different reinforcement length in the lower tier and as a result of the parametric study, a different failure pattern was observed.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.3
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• pp.163-172
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• 2014

The purpose of earthquake resistant design for typical bridges is the No Collapse Design and the Earthquake Resistant Design Part of Roadway Bridge Design Code provides a design process to construct the Ductile Failure Mechanism for the bridge structure. However, if it is not practical to provide the Ductile Failure Mechanism due to structure types or site conditions, the Brittle Failure Mechanism is an alternative way to get the No Collapse Design. As well as the existing design process constructing the Ductile Failure Mechanism, the Earthquake Resistant Design Part provides a ductility-based design process as an appendix, which is prepared for bridges with reinforced concrete piers. According to the new design process, designer determines a required response modification factor for substructure and transverse reinforcement for confinement therefrom. In this study, a typical bridge with steel bearing connections and reinforced concrete piers is selected for which the existing as well as the ductility-based design processes are applied and different results from the two design processes are identified. Based on the results, an earthquake resistant design procedure is proposed in which designers should consider the two design processes.

• Tunnel and Underground Space
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• v.15 no.6 s.59
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• pp.400-410
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• 2005

During excavation of shallow tunnels in soft ground, failure mechanism around the tunnel face have major influence on the stability of tunnels. In this paper, a series of laboratory tests under plane strain condition on the small scale of a shallow tunnel considering unsupported tunnel length has been performed. The results have shown that tunnel failure mechanism changes from failure mode 1 to failure mode 2 as unsupported tunnel length increases. By comparing the experimental and the numerical results, the loosening pressure for the shallow tunnel and progressive failure have been investigated.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.4 no.2
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• pp.19-28
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• 2005

This paper presents a laboratory investigation on the failure mechanism of geosynthetic reinforced slopes using 1/5-scale reduced model. The components of the model were selected with due consideration of the similitude law and the step-by-step actual wall construction procedure was closely simulated. The model tests successfully replicated the failure mechanism with relative density, slope and vertical spacing.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.5
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• pp.5-16
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• 2001

소일네일링 구조물의 설계 및 안정해석에 관한 지금까지의 연구는 대부분 굴착 배면지반의 자중만을 고려하여 연구 개발된 굴착사면에 인접하여 하중이 재하되는 경우, 그의 거동에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 원심모형시험기를 사용하여 하중재하시 소일네일링 구조물의 거동과 파괴 메카니즘에 관한 매개변수적 실험을 실시하였다. 매개변수적 실험에서는 네일의 길이 및 간격, 네일의 설치각, 하중재하위치 등을 다양하게 변화시키면서 1g 상태에서 축소모형실험을 실시하는 한편, 30g 및 50g까지 중력수준을 증가시킨 상태에서 상재하중실험을 실시하였다. 실험으로부터 얻어진 결과를 바탕으로 하중-침하 특성, 매개변수의 변화에 따른 영향, 중력수준의 증가에 따른 영향, 파괴메카니즘 등을 비교 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.181-192
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• 2001

이 논문은 샌드위치식 강-콘크리트 복합구조체에서 상하 강판과 격벽으로 구성되는 셀의 형상비가 거동과 성능에 미치는 영향을 다루었다. 이 구조체에서 셀 형상비는 하중전달 메카니즘과 하중분배능력을 변화시킨다. 따라서 셀 형상비에 따라 부재의 응력수준과 하중저항능력이 변화한다. 이 연구에서는 셀 형상비가 이 구조체의 거동과 성능에 미치는 영향을 규명하기 위해, 두 종류의 샌드위치식 복합구조체에 대해 다양한 셀 형상비를 설정하여 비선형 구조해석을 수행하였다. 해석결과로부터 셀 형상비에 따른 하중전달 메카니즘과 부채 응력에서의 차이점을 도출하였으며, 이들 차이점을 바탕으로 셀 형상비가 전단성능, 휨성능, 하중저항성능에 미치는 영향을 분석하였고, 파괴모드와 연성에 미치는 영향에 대해서도 간략히 언급하였다. 연구결과, 셀 형상비가 증가함에 따라 하부 강판과 콘크리트의 응력수준이 낮아지는 결과를 나타내었다. 이것은 각 부재의 유효휨강성과 유효전단강성 증가를 나타내며, 따라서 구조체의 하중저항성능도 향상되는 것으로 판단된다. 특히 셀 형상비의 증가에 따른 성능향상에서 전단성능이 휨성능에 비해 더 큰 효과를 나타내며, 이러한 차이는 파괴모드와 연성에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 즉, 셀 형상비가 증가함에 따라 구조물의 거동 및 파괴모드는 점차적으로 전단에서 휨으로 변화하고, 이에 따라 구조물의 연성도 점차적으로 향상될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07e
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• pp.2262-2264
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• 1999

절연체 내부의 보이드로 인하여 부분방전이 발생하면 국부 파괴와 완전절연파괴의 원인이 된다. 부분방전으로 생기는 트리잉은 절연재료를 열화시키며 부분방전 메카니즘 연구의 한 축을 이룬다. 이에 절연 파괴를 미연에 예측하고 감시하는 기술의 개발은 매우 중요하다. 이러한 관점에서, 부분방전의 메카니즘을 본래의 관점에서 비 선형적으로 해석할 수 있는 기법의 도입은 중요한 의미를 갖는다. 절연체의 부분방전을 시간 전개에 따라 해석함으로써 이후 실시간 감시 시스템 구축에 기초가 될 것이며 지금까지 수없이 시도 되어온 통계적인 방법과의 비교분석 및 데이터 베이스화에 따른 더욱 객관적이고 정확한 감지 결과가 기대된다. 부분방전 신호는 음향센서를 거쳐 개인용 컴퓨터에서 비선형적 해석기법과 통계적인 $\Phi$-q 기법을 적용하여 해석하였으며, 이 해석 결과는 다양한 해석 기준을 제공해 줄 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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• 1995.03a
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• pp.67-81
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• 1995

암반 구조체를 해석하기 위해서는 파괴전의 응력-변형률 거동뿐만 아니라 파괴를 구성하는 삼차원 응력 상태를 알아야 한다. 암반의 파괴를 지배하는 조건을 결정하기 위해서는 일반적인 삼차원 파괴기준이 필요하다. 암반의 파괴를 이루는 응력상태를 파악하기 위해 많은 실험적 연구가 수행되었으며 특히 장비의 사용에 있어서 하중 메카니즘과 시료의 경계조건의 개선에 많은 연구가 진행되었다. 암반의 파괴조건을 설명하는 데에는 이러한 기본적인 기준들 이외에도 경험적인 기준들이 사용되어 왔다. Hoek 와 Brown 은 비등방성 재료의 강도에 대해 연구하였고 순수암(intact rock)의 강도에 대한 경험적인 기준을 제안하였다. (중략)