• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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• pp.148-156
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• 2003

Shaking table tests and pseudo-static analysis were performed, in this study, on newly-designed aseismatic L-type caisson quay walls, which were constructed by extending the bottom plate of gravity quay walls into the backfill soil. The L-type quay walls are expected to give economical benefits by reducing the cross-sectional area of the wall while maintaining its aseismatic efficiency as much as the classical caisson gravity quay wall. To confirm the effectiveness of the L-type structure, the geometry of L-type quay walls were varied for shaking table tests. And, to verify the influence of backfill soils on the seismic behavior of quay walls, additional shaking table tests were performed on the L-type quay wall after the backfill soils were replaced by gravels and light materials. As a result, it was found that L-type caisson quay walls are good earthquake resistant structures but increasing the length of bottom plate did not proportionally increase the effectiveness of the structure in its aseismatic performance. Replacing the backfill soils by the gravels and light materials, contrary to our expectation, was not an effective measure in improving the seismic performance of L-type caisson quay wall.

• Geomechanics and Engineering
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• 제27권5호
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• pp.447-463
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• 2021

Caisson-type structures are widely used as quay walls in coastal areas. In Korea, for a long time, many caisson-type quay walls have been constructed with a low front water depth. These facilities can no longer meet the requirements of current development. This study developed a new technology for deepening existing caisson-type quay walls using grouting and rubble mound excavation to economically reuse them. With this technology, quay walls could be renovated by injecting grout into the rubble mound beneath the front toe of the caisson to secure its structure. Subsequently, a portion of the rubble mound was excavated to increase the front water depth. This paper reports the results of an investigation of the seismic behavior of a renovated quay wall in comparison to that of an existing quay wall using centrifuge tests and numerical simulations. Two centrifuge model tests at a scale of 1/120 were conducted on the quay walls before and after renovation. During the experiments, the displacements, accelerations, and earth pressures were measured under five consecutive earthquake input motions with increasing magnitudes. In addition, systematic numerical analyses of the centrifuge model tests were also conducted with the PLAXIS 2D finite element (FE) program using a nonlinear elastoplastic constitutive model. The displacements of the caisson, response accelerations, deformed shape of the quay wall, and earth pressures were investigated in detail based on a comparison of the numerical and experimental results. The results demonstrated that the motion of the caisson changed after renovation, and its displacement decreased significantly. The comparison between the FE models and centrifuge test results showed good agreement. This indicated that renovation was technically feasible, and it could be considered to study further by testbed before applying in practice.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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• pp.74-81
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• 2003

During the 1995 Hyogoken-Nambu earthquake, many caisson-type quay walls in Kobe Port moved several meters towards the seaside due to liquefaction and subsequent ground flow, To investigate the mechanism of quay wall damage, we carried out the numerical simulation using the 2-D effective stress analysis. Input earthquake motions used for the analyses are original Dip wave and the component wave in each compact support of wavelet transformation. The results suggested that the shear failure occurred in the foundation soil underneath the caisson type quay wall due to the deformation of the caisson type quay wall.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.71-83
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• 2023

해안구조물의 기능 유지를 위해서 침하량을 예측하는 것은 매우 중요하다. 이를 위한 방법으로는 유한요소해석법이나 실물 및 모형실험 등을 들 수 있지만, 이는 비용과 시간이 많이 소요된다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 케이슨식 안벽구조물의 침하량을 간편하게 예측할 수 있는 간편식 제안을 목적으로 연구가 진행되었다. 연구 진행 과정은 속도의 PSI(Power Spectrum Intensity)를 산정 후, 기존 중력식 방파제의 간편식에 대입하여 구조물의 침하량을 구한다. 이를 수치해석을 통해 얻은 구조물의 침하량과 비교 분석하여 기존 간편식 침하량과 수치해석 침하량 간의 오차가 다소 큰 것을 확인하였고, 이는 기존 간편식의 경우 배후지반에 대해 고려할 수 없었기 때문임을 확인하였다. 따라서 본 연구는 안벽구조물의 배후지반에 대한 보정계수를 제안함으로써 케이슨식 안벽구조물의 침하량을 구할 수 있는 간편식을 나타내었다. 수치해석 침하량과 비교하였을 때, 이 간편식은 케이슨식 안벽 침하량을 산정하는데에 충분한 정밀도를 가지고 있다고 판단하였다. 또한 시간과 비용이 부족한 상황에서 내진성에 취약한 시설을 간편하게 추출할 수 있으며, 스크리닝 기법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권4호
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• pp.242-248
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• 2003

안벽구조물로 널리 쓰이는 케이슨구조의 신뢰성설계를 위한 위상각 고려방법을 제안하였다. 기존의 방법에서는 위상차를 고려하였기 때문에 토압의 합력이 물리적으로 발생 가능한 이상의 값이 산출되어 파괴확률이 과다 평가되는 문제가 발생하지만 제안방법은 위상각을 고려하기 때문에 토압합력의 합리적인 산정이 가능하며 결과적으로 파괴확률 산정의 정확도를 높일 수 있게 되었다. 실규모의 케이슨 설계사례를 통해 기존방법과 제안방법에 의한 신뢰성해석 결과를 수치적으로 비교 평가하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.224-229
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• 2009

케이슨식 안벽의 Level I 신뢰성설계를 위한 부분안전계수를 산정하였다. 일계신뢰도법에 의한 부분안전계수는 한계상태함수의 확률변수에 대한 민감도, 목표신뢰도지수, 확률특성치 및 설계특성치 등의 함수로써 표현하였으며 전면조위와 잔류수위에 대해서는 현행설계법과의 연계성을 유지하기 위하여 수정부분안전계수를 새롭게 정의하였다. 수치해석을 통하여 목표신뢰도지수에 대한 부분안전계수를 산정하였으며 지진계수의 확률분포는 극치분포를 사용하였다. 지진계수의 설계치를 적용함에 있어서 재현주기가 길수록 부분안전계수가 작게 산정됨을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.1-14
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• 2024

최근 잦아지고 있는 지진에 대비하기 위해 해안구조물의 내진성능 확보가 어느 때보다 절실한 상황이다. 내진성능 확보를 위해서는 해안구조물의 안정성 평가가 선행되어야 한다. 지진에 대한 안정성을 평가하는 방법으로는 유한요소해석법이나 모형시험 등을 예시로 들 수 있다. 하지만 위 방법들은 막대한 비용과 시간이 필요로 한다는 단점이 있다. 따라서 본 연구는 지진시 케이슨식 안벽구조물의 변위를 빠르고 쉽게 예측이 가능한 간편식 제안을 목표로 진행되었다. 먼저 기존의 간편법과 수치해석을 비교 분석하였다. 그 결과, 기존의 간편법으로 케이슨식 안벽의 수평변위를 예측하기엔 한계가 있다는 것을 확인하였다. 따라서 이를 보완하기 위해 기존의 간편법에 뒷채움 지반 N치 및 속도의 PSI(Power Spectral Intensity)와 W/H비(케이슨폭/케이슨높이)에 관한 보정계수들을 추가하였다. 보정 후 오차가 눈에 띄게 감소하였고 200gal 범위 안에서 높은 정밀도를 보이는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.129-139
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• 2000

항만시설에서 발생하는 지진에 의한 피해의 대부분은 매립지반의 액상화에 기인하는 것으로 알려져 있다. 국내 대형항만의 안벽은 대부분 중력식 안벽으로 설계.시공되고 있으며, 이러한 중력식 안벽은 조성된 배후 지반의 액상화에 취약하여 지진 발생시 액상화로 인한 대규모의 파괴가 발생한 사례가 많이 보고된 바 있다. 최근 기존에 시공된 중력식 안벽구조물의 내진성능을 향상시키기 위해 다양한 공법이 제안되고 있지만, 그 효율성에 대한 연구는 미진한 실정이다. 이번 연구에서는 기존 안벽의 내진보강공법으로 쉽게 적용할 수 있는 내진안벽 형식에 대한 내진보강 성능을 평가하였다. 이 논문에서는 내진보강안벽의 내진보강 성능을 평가하기 이해 수치해석적 측면에서 케이슨식 안벽의 내진보강 성능을 평가하였으며, 동일한 단면에 대해 실시된 진동대시험 결과와 비교하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.1-11
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• 2017

전응력 및 유효응력기반으로 케이슨식 안벽과 잔교식 안벽의 지진위험도 해석을 수행하였다. 유효응력효과를 고려하기 위해 지반의 간극수압을 분포시켰으며, Byrne(1991)이 제안한 간편식을 이용하여 매개변수를 산정하고 이를 Finn 모델에 적용하였다. 전응력 및 유효응력 해석기법에 따른 지진위험도 결과를 통해 연약지반에 설치된 안벽의 내진설계 시 유효응력해석의 필요성을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.412-421
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• 2013

최근 서해안 등지에서 중소규모 지진이 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 지진에 의한 항만 구조물의 손상 및 파괴는 국가 경제에 큰 피해를 유발할 수 있다. 따라서 이러한 지진에 대비하기 위한 내진 설계 및 지진 경보시스템 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 항만 지진 피해 예측 시스템에 입력치 제공을 위한 부산 및 인천항의 안벽 구조물의 지진 취약도 해석을 수행하였다. 해석 대상은 부산 및 인천항의 잔교식, Caisson식, 부벽식, 블록식 안벽을 각각 4가지 Case를 해석하였으며 기능수행수준 및 붕괴방지수준에 대하여 변위기반 지진취약도 해석을 수행하였고 해석결과를 다른 항만의 안벽에도 적용할 수 있도록 회귀분석하였다.