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  • Title/Summary/Keyword: 한계요소

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Assessment of Partial Safety Factors for Limit States Design of Foundations (한계상태설계법의 기초설계 적용을 위한 부분안전계수의 평가)

  • Kim Bum-Joo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.9
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    • pp.77-89
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    • 2004
  • While limit states design (LSD) is currently the standard structural design practice, it is relatively new in the geotechnical design. Adoption of LSD far geotechnical design is an international trend. In the present study, various LSD codes from the United States, Canada, and Europe were reviewed. A simple first-order-second-moment (FOSM) reliability analysis was performed to determine theoretically the ranges of load and resistance factor values for representative loads and foundation bearing capacity, respectively. In order for foundation design to be consistent with current structural design practice, it would be desirable to use the same loads, load factors and load combinations. The values of load factor, obtained from the FOSM analysis, were found to be generally consistent with those given in the codes, whereas the values of resistance factor indicated overall lower ranges due to high values of coefficient of variation used in the analysis. Since the degree of uncertainties included in bearing capacity of foundations varies with the methods used to estimate the bearing capacity, different values of resistance factor should be used fur different methods. For the purpose, continuous efforts are needed to be made first to accurately identify and quantify the uncertainties in the methods.

Transformation of Load Transfer Soil Arch in Geosynthetics-Reinforced Piled Embankment: A Numerical Approach (성토지지말뚝공법의 아치형 응력전달구조 변화에 대한 수치해석적 분석)

  • Lee, Taehee;Lee, Su-Hyung;Lee, Il-Wha;Jung, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.32 no.6
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    • pp.5-16
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    • 2016
  • In the geosynthetics-reinforced piled embankment the effects of soft soil stiffness, friction angle of the fill material, tensile stiffness of geosynthetics, and height of the embankment on the load transfer soil arch measured by the critical height were numerically investigated. Results from parametric studies show that the magnitude of the soft soil stiffness is the most influencing factor on the critical height. The contour charts of the critical height with respect to the combination of the soft soil stiffness and other parameters were presented. The charts show that the critical height sensitively varies with the combination of the soft soil stiffness and the height of embankment. Under the sufficiently low stiffness of soft soil, the critical height sensitively varies with the friction angle of the fill material. Once the geosynthetic layer is placed, however, the magnitude of the tensile stiffness of the geosynthetic layer hardly influences the critical height of the soil arch.

The Influence of K-ratio and Seepage Velocity on Piping Occurrence (Piping현상 발생에 미치는 투수계수비와 침투유속의 영향에 대한 연구)

  • Huh, Kyung-Han;Chang, Ock-Sung
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.8 no.2
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    • pp.129-138
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    • 2008
  • In case of judging the stability of dike or dam structures which need hydraulic interception, the first thing to do is to examine whether a piping phenomenon occurred or not. Generally, dike or dam structures are constructed while layer compacting is executed, so permeability is likely to be anisotropic- different from each other in hydraulic conductivity in the horizontal direction [kx] and hydraulic conductivity in the vertical direction[ky]. This study looked into exit hydraulic gradient and Seepage velocity by conducting an Seepage analysis subsequent to various hydraulic conductivity ratios[k-ratio = ky / kx] and examined the influence on piping by comparing & examining critical Seepage Velocity based on critical hydraulic gradient in theoretical equation and critical Seepage Velocity in empirical equation. As the research result, it was found that hydraulic conductivity ratio operates as a very important factor in case the stability against piping occurrence is considered with the concept of critical hydraulic gradient, but relatively the hydraulic conductivity ratio is very low in its importance in relation to the concept of critical Seepage Velocity.

An experimental study on the measurement of real-scale tractive force using advanced shear plate (고성능 전단평판을 이용한 실규모 소류력 측정에 관한 연구)

  • Jung, Dong Gyu;Kim, Kwang Soo;Kim, Young Do;Park, Yong Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.14-14
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    • 2021
  • 개수로에서는 반드시 자유수면이 있으며, 따라서 물과 공기와의 마찰은 관수로에 비해 상대적으로 매우 작고, 개수로의 전단응력 분포는 관수로와 달리 근본적으로 비대칭이다. 따라서 전단응력은 수로 바닥이나 측면에서만 작용하게 된다. 이러한 평균 전단응력 개념은 흐름에 의해 경계면 구성재료가 이동하는 이동상 수리학에서 유사이송 능력을 해석하는 기준이 되며, 경계면의 전단응력은 힘으로 표시하여 통상 소류력이라 한다. 이러한 복잡한 유체거동은 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 국내 하천의 경우 한계유속과 한계소류력에 의해 하천설계에 적용되고 있다. 한계 유속의 경우 간단한 수식에 의해 산정될 수 있지만 실제 하천의 보호능력을 대표하기는 힘들기 때문에 한계소류력이 동시에 고려되어야 한다. 한계소류력은 개수로 흐름에서 복잡하게 발생하는 이차류나, 난류 특성에 의해 산정하거나 예측하기는 매우 어렵다. 한계 소류력 뿐만 아니라 하천을 구성하는 재질의 조도계수 역시 균일하지 못하고 매우 예측하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복잡한 양상을 나타내는 수리학적 요소에 대해 표준화된 실험수로에서 실험을 통해 평가하고, 체계화된 설계 지침이 되고자 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로와 경사의 영향에서 자유롭게 평가를 진행하고자 기존 연구를 바탕으로 제작된 소류력 측정장치를 이용하였다. 하천의 설계나 평가에 적용되는 평균 소류력 개념은 복잡한 난류흐름에서 평가지표로써 대표하기 힘들기 때문에 유사 하천환경의 바닥에서 발생하는 소류력을 직접 측정하였다. 본 연구에 사용된 장치는 난류유속 u', v'을 이용하여 Reynolds stress산정하여 Total shear stress를 추정하는 기법을 사용하여 검증하였다.

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Technical Considerations for Design and Implementation of the Digital Holographic TV Broadcasting System (홀로그래픽 TV 방송 시스템 구현을 위한 기술적 고려 요소)

  • Kim, Jae-Han;Moon, Kyung-Ae;Choo, Hyun-Gon;Choi, Jin-Soo;Kim, Jin-woong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.441-443
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    • 2015
  • 디지털 홀로그래픽 TV 시스템을 구현하려면 홀로그래픽 정보 획득 장치가 필요한데, 해상도 한계 때문에 홀로그램의 프린지 패턴을 상용 촬상 소자로는 직접 기록할 수 없다. 이를 극복하는 방법으로는 컬러 영상과 거리영상 정보를 얻은 후에 압축을 거쳐 수신 디스플레이단에 전송하고 이 정보로부터 3차원 모델을 형성한 후에 컴퓨터 생성 홀로그램을 생성하고 이를 회절소자를 이용하여 디스플레이하는 방법이 현재로서는 현실적인 방법이 될 것이다. 홀로그래픽 디스플레이에서는 회절소자인 공간광변조기 성능의 한계 때문에 기존 2DTV와 같은 수준의 디스플레이 구현은 매우 어렵다. 기존 공간광변조기는 픽셀피치가 커서 시야각이 매우 좁으나, 픽셀 크기를 작게 하는 동시에 공간광변조기 면적을 크게 하기에는 기술적인 어려움이 많다. 본 논문에서는 홀로그래픽 TV를 구현하는데 있어서 기술적으로 극복하고 고려해야 할 주요 요소에 대하여 분석한다.

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Rupture Prediction of the Rupture Disc Tests using Elastic-Plastic Analysis (탄소성해석을 이용한 파열판의 파열예측)

  • Han, Houk-Seop;Lee, Won-Bok;Koo, Song-Hoe;Lee, Bang-Eop
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.481-487
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    • 2011
  • This paper provides a comparison between finite element analysis results and test data of rupture disc. Rupture disc is safety device of high pressure equipment. Rupture disc of solid rocket motor is a device to control rupture pressure. Rupture discs were made of AISI 316L. By the elastic-plastic analysis, the stress limit of rupture discs were compared to the test results. The results can be used to control the rupture pressure by the change of the disc size.

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Comparative Study of LEM and SSR-FEM on Stability of Reinforced Soil Slope (보강토사면의 안정성에 대한 LEM과 SSR-FEM의 비교연구)

  • Kim, Young-Min;Kang, Seong-Gwi
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.8 no.1
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    • pp.11-18
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    • 2009
  • This paper presents a comparative study of reinforced soil slope by using LEM and SSR-FEM. Current analysis methods for reinforced soil wall are based on LEM. SSR-FEM assumes a reduction of soil strength by a factor to reach a critical state prior to failure based on continuum mechanics. In this study the comparisons are concerned with the factor of safety and the potential failure surface in reinforced soil wall. We investigated the stability of the reinforced soil wall with a slope of 60 by LEM and SSR-FEM. The comparisons indicated good performance of the SSR-FEM on stability analysis of reinforce soil wall.

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Plastic Limit Pressure Solutions for Cracked Pipes Using 3-D Finite Element Method (3차원 유한요소해석을 통해 도출한 균열배관의 소성한계압력식)

  • Shim, Do-Jun;Huh, Nam-Su;Kim, Yun-Jae;Kim, Young-Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.27 no.1
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    • pp.26-33
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    • 2003
  • Based on detailed FE limit analyses, the present paper provides tractable approximations fer plastic limit pressure solutions fur axially through-wall-cracked pipe; axially (inner) surface-cracked pipe; circumferentially through-wall-cracked pipe; and circumferentially (inner) surface-cracked pipe. In particular, for surface crack problems, the effect of the crack shape, the semi-elliptical shape or the rectangular shape, on the limit pressure is quantified. Comparisons with existing analytical and empirical solutions show a large discrepancy in circumferential short through-wall cracks and in surface cracks (both axial and circumferential). Being based on detailed 3-D FE limit analysis, the present solutions are believed to be the most accurate, and thus to be valuable information not only for plastic collapse analysis of pressurised piping but also for estimating non-linear fracture mechanics parameters based on the reference stress approach.

방파제케슨에 사용하는 신형식 푸팅구조의 역학적 특성과 구조해석

  • 한국어항협회
    • 어항어장
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    • s.2
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    • pp.86-127
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    • 1988
  • 버트리스 푸팅 케슨(Buttress footing caisson) 및 상형 푸팅 케슨의 역학특성을 해명하고 구조설계법을 검토할 목적으로 재하실험을 실시했다. 재하실험에는 배근의 제약등을 고려해서 실구조물의 1/4정도의 대형모형공시체를 사용해서 푸팅부를 중심으로 해석하기위해 푸팅에 선분포하중을 재하했다. 유한요소법에 따른 선형구조해석을 실시하여 변위, 단면력과 한계상황설계법에서의 산정식에서 얻어진 단면내력과를 비교하여 동설계법의 케슨구조물에 대한 적용성에 관하여 고찰했다. 이 보고로써 얻어진 주요한 결론은 아래와 같다. (1) 재하실험에 의하면 버트리스 푸팅공시체의 파괴형식은 버트리스부의 철근에 연한 부착할열파괴였다. 또 상형푸팅공시체에서는 푸팅부의 내면전단파괴였다. 양구조물을 설계할 때는 종래의 면외력만의 검토뿐아니라 면내력도 적절히 평가할 필요가 있다. (2) 양공시체 함께 푸팅 케슨본체와의 접합부 및 푸팅과 상자옆쪽의 벽과의 접합부에 변형이 일어나 종래의 판구조설계에서 가정하고 있는 판주변의 고정조건이 만족되지 않았다. 따라서 케슨구조물의 구조해석에서 구조전체계를 취급할 필요가 있고 부재단위에서는 단면력을 과대 또는 과소로 산정할 우려가 있다. (3) 철근강복시정도까지는 구조전체계를 모델화한 유한요소법에 의한 선형구조해석결과와 실험결과가 잘 일치했다. (4) 한계상태설계법에서의 굽음내력, 전단내력 및 구열폭의 산정식은 실험결과와 비교해서 어느쪽이나 안전측의 치를 부여했다.

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An evaluation of deep learning method for streamflow estimation in ungauged basins (미계측유역 유출량 산정을 위한 딥러닝 기반 방법의 적용 및 평가)

  • Jae-Yeong Heo;Hyun-Han Kwon;Deg-Hyo Bae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.360-360
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    • 2023
  • 최근 태풍 및 집중호우로 인한 국내 홍수 피해 규모 및 빈도는 증가하고 있는 추세이며 이에 대한 대응과 수해 방지 대책 수립에 많은 어려움을 겪고 있다. 이와 같은 홍수 피해를 경감시키기 위해서는 유출 모의에 따른 유역 홍수 방어 대책 수립이 이루어져야 하나, 하천 상류 등과 같은 미계측유역이 존재하며 정확한 유출량 산정에 많은 어려움이 따른다. 통상, 미계측유역 유출량 산정은 비유량법, 지역회귀방법, 수문모형에 의한 모의 등이 있다. 그러나 기존의 통계적 방법은 기왕 자료간 관계의 선형성만을 고려한다는 한계가 있으며, 물리적 방법은 다양한 자료 활용에 대한 유연성이 낮다는 한계가 있다. 딥러닝 기반 방법은 자료 내 존재하는 비선형성과 입·출력간 인과관계를 반영하여 모의할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 미계측유역 유출량 산정을 위해 국내 유역을 대상으로 딥러닝 모형에 대한 적용성을 평가하고자 한다. 알려진 미계측유역 유출량 산정 기법들과 물리적 요소를 고려한 개선된 딥러닝 구조를 활용한 기법에 대한 평가를 수행하였다. 미계측유역에 대한 첨두유출 모의 및 유출용적에 대한 평가를 수행하였으며, 홍수 유출이벤트에 대한 도시적 평가를 통해 딥러닝 기반 미계측유역 유출 모의 기법의 적용성을 평가하였다. 평가 결과, 물리적 요소를 고려한 딥러닝 기반 방법의 정확도가 상대적으로 높은 정확도를 보였으며 첨두 유출 모의를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 향후, 유역의 다양한 특성을 활용하는 유출 모의 기법 개발 및 평가가 이루어져야 될 것으로 판단된다.

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