Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.35
no.5
/
pp.249-257
/
2022
This paper presents an improved computational framework for the direct-solution-based finite element tearing and interconnecting (FETI) algorithm. The FETI-local algorithm is further improved herein, and localized Lagrange multipliers are used to define the interface among its subdomains. Selective inverse entry computation, using a property of the Boolean matrix, is employed for the computation of the subdomain interface stiffness and load, in which the original FETI-local algorithm requires a full matrix inverse computation of a high computational cost. In the global interface computation step, the original serial computation is replaced by a parallel multi-frontal method. The performance of the improved FETI-local algorithm was evaluated using a numerical example with 64 million degrees of freedom (DOFs). The computational time was reduced by up to 97.8% compared to that of the original algorithm. In addition, further stable and improved scalability was obtained in terms of a speed-up indicator. Furthermore, a performance comparison was conducted to evaluate the differences between the proposed algorithm and commercial software ANSYS using a large-scale computation with 432 million DOFs. Although ANSYS is superior in terms of computational time, the proposed algorithm has an advantage in terms of the speed-up increase per processor increase.
Tae Young Jeong;Su Won Kang;Kyu Won Kim;Jong Hwa Won;Chan Joo Kim
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
/
v.35
no.6
/
pp.138-145
/
2023
A study using numerical analysis techniques was conducted to examine the scour effect of pier-type dolphin structures installed in the domestic marine environment, and the effect of scour on horizontal bearing capacity was examined. In this study, we designed the berthing structures, taking into account the environmental and ground conditions of the target maritime area, and after calculating the predicted scour area, stability evaluation was performed by removing the ground elements of the area. The increase in scour depth was found to induce a direct decrease in horizontal bearing capacity due to soil loss in contact with the foundation, establishing a relationship that increases horizontal displacement. However, in the foundation designed to withstand the design load by reflecting the safety rate, the increase in horizontal displacement formed by possible scour is not large, which did not have a dominant effect on the horizontal bearing capacity of the foundation. In the future, research is required to analyze the impact of each factor and formalize evaluation and design techniques to evaluate the scour safety of marine foundations and pier-type structures installed in various ground conditions and structural formats.
Kim, Nam-Ryong;Ha, Ik-Soo;Shin, Dong-Hoon;Kim, Min-Seub
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.32
no.6C
/
pp.295-304
/
2012
In this study, a resonant column testing system which is the largest in Korea has been developed to evaluate the dynamic deformation characteristics of coarse granular geomaterials, and the performance and the applicability of the testing system have been verified. The system has been developed as a typical Stokoe type device whose boundary conditions are fixed bottom and free top with additional mass, and can adopt a large specimen with 200 mm in diameter and 400 mm in height. The driving and measurement instruments are configured as high performance and precision systems, hence the automated testing system is appropriate to drive enough stress and to measure the behavior precisely for the test in practical manner. The dynamic response of the mechanical components and the applicability of the system have been evaluated using metal specimens as well as polyurethane specimens, and its precision was verified by comparing its results with those from other equipment and/or methods. To confirm the applicability of the large system for coarse geomaterials, the resonant column test results from both large and normal scale apparatus for the same material were compared and it was found that the result can be partially affected by scale. Finally, the dynamic deformation characteristics of coarse geomaterial which is used for construction of large dam was evaluated using the large system and its practicality could be confirmed.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.37
no.2
/
pp.485-495
/
2017
A development of underground space is very useful solution to slove problem occurred from ground surface enlargement in urban areas due to the growth of population, tunnelling is the most popular way and widely used. Researches regarding tunneling-induced pile-soil interactive behaviour have been conducted by many researchers. A study on pile axial force distribution due to tunnelling through laboratory model test, however, is being rarely carried out. In this study, therefore, authors investigate ground behaviour due to tunnelling below grouped pile subjected vertical load as well as pile axial force distribution. A concept of volume loss is used to express tunnel excavation, which is normally applied to 1~2% for tunnelling in soft ground. In this study, however, 10% of that applied to investigate failure mechanism. As a result of laboratory model test, a decrease of pile axial force occurs at 1.5% of volume loss, settlement of grouped pile is 1.2~4.7 times greater than the adjacent ground surface one. Ground deformations at 1.5% of volume loss are measured using Close Range Photogrammetry and compared with results from numerical analysis.
Park, Kiwon;Lee, Jongsub;Choi, Changho;Byun, Yonghoon
Journal of the Korean GEO-environmental Society
/
v.15
no.9
/
pp.37-45
/
2014
An embedded length of monopile caused by a scouring should be evaluated to monitor the stability of offshore foundations, because offshore foundations are affected by horizontal load. The objective of this study is to evaluate the scouring around offshore foundation by using electrical resistivity and to estimate ground stiffness by using shear wave tomography. The electrical resistivity profiles and shear wave tomography were measured according to the scour depth of model ground prepared with sand and cement. Several electrodes and bender elements were used to measure the electrical resistivity and shear waves, respectively. The electrode sets are attached on the monopile surface and bender elements are arranged in $7{\times}7$ arrays by using nylone frames. The electrical resistivity profiles and shear wave tomography are acquired by laboratory experiment. Maximum scour depth was estimated by electrical resistivity profiles and the ground stiffness of model ground was estimated by shear wave tomography. This study suggests that the electrical resistivity profiles and shear wave tomography may be useful for monitoring the stability of the offshore foundations.
High Performance Fiber-reinforced Cement Composite (HPFRCC) shows the multiple crack and damage tolerance capacity due to the interfacial bonding of the fibers to the cement matrix. For practical application, it is needed to investigate the fractural behavior of HPFRCC and understand the micro-mechanism of cement matrix with reinforcing fiber. This study is devoted to the investigation of the AE signals in HPFRCC under monotonic and cyclic uniaxial compressive loading, and total four series were tested. The major experimental parameters include the type and volume fraction of fiber (PE, PVA, SC), the hybrid type and loading pattern. The test results showed that the damage progress by compressive behavior of the HPFRCC is a characteristic for the hybrid fiber type and volume fraction. It is found from acoustic emission (AE) parameter value, that the second and third compressive load cycles resulted in successive decrease of the amplitude as compared with the first compressive load cycle. Also, the AE Kaiser effect existed in HPFRCC specimens up to 80% of its ultimate strength. These observations suggested that the AE Kaiser effect has good potential to be used as a new tool to monitor the loading history of HPFRCC.
Application of the soil nailing method is continuously extending in maintaining stable excavations and slopes. However, ground anchor support system occasionally may not be used because of space limitations in urban excavation sites nearby the existing structures. In this case, soil nailing system with relatively short length of nails could be efficiently adopted as an alternative method. The general soil nailing support system, however, may result in excessive deformations particularly in an excavation zone of the existing weak subsoils. Pretensioning the soil nails then could play important roles to reduce deformations mainly in an upper part of the nailed-soil excavation system as well as to improve local stability. In this study, a newly modified soil nailing technology named as the PSN (Pretension Soil Nailing) is developed to reduce both facing displacements and ground surface settlements in top-down excavation process as well as to increase the global stability. Up to now, the PSN system has been investigated mainly focusing on an establishment of the design procedure. In the present study, laboratory model tests are carried out to investigate the failure mechanism and behavior characteristics of the PSN system. Various results of model tests are also analyzed to provide a fundamental basis for the efficient design.
Kang, Yea Mook;Lee, Dal Won;Kim, Ji Hoon;Kim, Tae Woo;Lim, Seong Hun
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.25
no.2
/
pp.260-270
/
1998
The field tests were performed to suggest the rational method for stability evaluation of soft clay. The behavior of settlement-displacement obtained by field monitoring system was to compare and analyze the results of the observationed method, and to investigate the complex behavior of soft clay with filling height. The results of this study are summarized as follows. 1. The horizontal displacement was suddenly increased when physical properties of soft clay showed maximum values and the part of the turning point. The values of these properties were available to the fundamental data for stability evaluation. The shear deformation appeared that difference of the horizontal displacement was maximum values. 2. Although the stability of embankment by step filling showed the unstable part over the failure standard line, the embankment was confirmed stable. So the evaluation of the stability of embankment is reasonable to use the inclination of curve than failure standard line. 3. The horizontal displacement and relative settlement were increased as same ratio at improvement ground. Estimation of shear deformation using Terzaghi's modified bearing capacity should consider the relations of embankment load and undrained shear strength at nonimprovement ground, and minimum safety factor is recommended to use larger than 1.2. 4. Excess pore water pressure was increased with increasing of filling height and decreased with maintain the filling height. The embankment was unstable when filling height was exceed the evaluation standard line, and the behavior of excess pore water pressure and horizontal displacement could use as a standard of judgement of the filling velocity control because their behavior were agree with each other.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
/
v.28
no.4
/
pp.222-231
/
2016
Multi-member lattice-type structures including jackets and tripods are being considered as good alternatives to monopile foundations for relatively deep water of 25-50 m of water depth owing to their technical and economic feasibility. In this study, the reliability analysis of bottom-fixed offshore wind turbines with monopile and/or multi-member lattice-type foundations is carried out and the sensitivities of random variables such as material properties, external wind loadings and scouring depth are compared with respect to different types of foundations. Numerical analysis of the NREL 5 MW wind turbine supported by monopile, tripod and jacket substructures shows that the uncertainties of soil properties affect the reliability index more significantly for the monopile-supported OWTs while the reliability index is not so sensitive to the material properties in the cases of tripod- and jacket-supported OWTs. In conclusion, the reliability analysis can be preliminarily carried out without considering soil-pile-interaction in the cases of tripod- and jacket-supported OWTs while it is very important to use the well-measured soil properties for reliable design of monopile-supported OWTs.
Korea follows the slope design criteria during construction. It was enacted by the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs. There are cases where the Soil-nail is designed as a measure to secure slope stability. The arrangement of the soil-nail may be arranged at equal intervals or may be arranged differently depending on the soil failure model. The optimum design of the countermeasure method is determined by securing stability of the slope through optimization of dimensions and shape. However, when uniform nails are placed at low elevations in slopes, the standard safety factor is exceeded, which may hinder economic design. It is preferable to arrange the reinforcement of the nails over the entire slope. When the horizontal spacing of the nails was topology optimized according to the slope height, it was possible to minimize the amount of reinforcement while satisfying the standard safety factor. Since the active load is reduced in the section where the slope height is lowered, the safety factor after reinforcement may be excessively increased. Therefore, the phase optimization method is proposed as an economical optimal design method using the reinforcing shape density. In addition, a relational expression was designed to optimize the horizontal spacing by slope height.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.